度方向与速度方向是否一致。

第二讲 匀变速直线运动的研究

2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律

【预习目标】（阅读完课本，要先看看目标呦！）

1. 巩固打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法。

2. 通过实验探究，体验如何从实验研究中获取数据，学会利用图像处理实验数据的科学方法。

3. 知道小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。

【基础知识体验】（好好看书，相信你能完成的很好！）

一．实验目的 探究小车速度随 变化的规律。

二．实验原理 利用 打出的纸带上记录的数据，以寻找小车速度随时

间变化的规律。

三．实验器材 打点计时器、低压 电源、纸带、带滑轮的长木板、小

车、 、细线、复写纸片、 。

四．实验步骤

1．如课本31页图所示，把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。

2．把一条细线拴在小车上，使细线跨过滑轮，下边挂上合适的 。把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。

3．把小车停在靠近打点计时器处，接通 后，放开 ，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一行小点，随后立即关闭电源。换上新纸带，重复实验三次。（注意：为了仪器的安全，实验时要防止钩码落地和小车与滑轮碰撞，当小车到达滑轮前及时用手按住。）

4．从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头比较密集的点迹，在后边便于测量的地方找一个点做计时起点。为了测量方便和减少误差，通常不用每打一次点的时间作为时间的单位，而用每打五次点的时间作为时间的单位，就是T=0.02 s ×5=0.1 s 。在选好的计时起点下面表明A，在第6点下面表明B，在第11点下面表明C……，点A、B、C……叫做计数点，两个相邻计数点间的距离分别是x1、x2、x3……

5．利用第一章方法得出各计数点的瞬时速度填入下表：

位置 时间（s） v(m/s) A 0 B 0.1 C 0.2 D 0.3 E 0.4 F 0.5 G 0.6 6．以速度v为 轴，时间t为 轴建立直角坐标系，根据表中的数据，在直角坐标系中描点。

7．通过观察思考，找出这些点的分布规律。

五．注意事项

1． 开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。

2． 先接通电源，计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源。 3． 要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它。 4． 牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使纸带上的点太少，或者加速度太小而使各段位移无多大差别，从而使误差增大。加速度的大小以能在60cm长的纸带上清楚地取得六七个计数点为宜。

5．要区别计时器打出的点和人为选取的计数点。一般在纸带上每5个点取一个

计数点，间隔为0.1 s 。

2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律

【知识演练】（试试你学得如何？相信自己，你能行！）

1．运动物体拉动穿过打点计时器的纸带，纸带上打下一系列小点．打点计时器打下的点直接记录了 ( )

A．物体运动的时间 B、物体在不同时刻的位置 C．物体在不同时刻的速度 D．物体在不同时间内的位移

2．在下列给出的器材中，选出“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中所需的器材并填在横线上（填序号）。

①打点计时器 ②天平 ③低压交流电源 ④低压直流电源 ⑤细线和纸带 ⑥钩码和小车 ⑦秒表 ⑧一端有滑轮的长木板 ⑨刻度尺 选出的器材是

3．在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上 。

A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面

B．把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路

C．换上新的纸带，再重做两次

D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面

E．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动 F．把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码

G．断开电源，取出纸带

4．关于用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验操作，下列说法中正确的是（ ）

Ａ．长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低 Ｂ．在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器处

Ｃ．应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车

Ｄ．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动，再断开电源 5．在探究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录小车运动情况的纸带，如图所示，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T=0.1s。

（１）根据纸带上的数据，计算B、C、D各点的速度，填入表中。 （２）在坐标纸上作出小车的v-t图象。

A B C D E

cm 7.5 27.6

60.3

105.6

（1）

（2）小车的v-t图象

位置编号 时间t/s 瞬时速度v/(ms-1) A 0 B 0.1 C 0.2 D 0.3 E 0.4

2.2匀变速直线运动的速度和时间的关系

教学目标

1、知道什么是速度——时间图像，以及如何用图像来表示速度和时间的关系。 2、知道匀速直线运动和匀变速运动的v-t图像的物理意义。 3、知道什么是匀变速运动和非匀变速运动。 教学步骤 一、导入新课

复习：概念速度、平均速度（平均速率）、瞬时速度（瞬时速率）

引入：对于匀速直线运动，速度不随时间变化；而变速直线运动，速度是随时间变化的。今天我们学习如何运用图象来描述速度和时间的关系。 二、新课教学

1、匀速直线运动的速度—时间图像

【例1】根据我们对位移—时间图像的认识，同学们类比推理回答如下问题：

（1）如何建立关于速度—时间的坐标轴；

（2）当一物体以v＝2m/s的速度匀速前进，作出它的 v—t图像；

（3）从图像中能获取什么物理信息？

解析 ⑴从速度—时间图像这个叫法看，是速度与时间的关系图像，以t轴为横轴，v轴为纵轴，建立坐标系； ⑵匀速直线运动的速度v不随时间变化，只能是与t轴平行的直线； ⑶从图像中可获得：①速度的大小、方向 ②从s＝vt可获得：边长为v和t所围成的矩形的面积，就是物体在时间t内的位移。（即图中的斜线阴影部分）

2、匀变速直线运动的速度—时间图象

【例2】假如某人坐在汽车驾驶员身旁，在汽车起动时，注视速度计，记下间隔为5秒各时刻的速度值，得到下列一组数据。

问题：⑴从出示的数据同学们可看出什么规律？⑵根据数据作出v—t图像 解析：⑴在误差允许的范围内，物体每隔5s，速度增加约10km/h，也就是每隔相同的时间间隔，速度的改变量相等。

匀变速直线运动：在变速直线运动中，如果在相等时间内速度的改变相等，这种运动就．．．．．．．叫做匀变速直线运动。

⑵描点法作出v-t图像如图甲所示

说明：①速度—时间图像是一条倾斜的直线，无论从图表中，还是从图像中都可以看出，速度随时间均匀地增加。

匀加速直线运动定义：在匀变速直线运动中，它的．．．．．．．．．

速度随时间而均匀增加，这就叫匀加速直线运动。 匀减速直线运动定义：在匀变速直线运动中，它的．．．．．．．．．

速度随时间而均匀地减小，这就叫匀减速直线运动。（如图乙所示）

问题：仔细观察匀变速直线运动的v—t图像，从图像中可获取什么物理信息？ 结论（1）某时刻的瞬时速度

（2）某段时间内的速度的变化量，速度的变化量是正值，还是负值。是正值的话，说明△v与v方向相同，是负值的话，说明△v与v方向相反。（说明△v是矢量）

（3）速度图线和时间轴所围的“面积”表示质点在该段时间内的位移 在变速直线运动中，速度不一定是均匀变化的，这种是非匀变速直线运动。（速度图像是一条曲线） ．．．．．．．．在日常生活中，很多物体的运动接近匀变速，通常作变速来处理。比如：发射炮弹在炮筒里的运动，石块从高由下落等等。

运动为匀处自