专题三直线运动的图象及实验自整理PPT讲稿.ppt
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1、专题三直线运动的图象及实验自整理第1页,共53页,编辑于2022年,星期三考纲内容考纲解读1.匀变速直线运动及其公式、图象()2.实验:研究匀变速直线运动()1.经历匀变速直线运动的实验研究过程,掌握匀变速直线运动的规律,体会实验在发现自然规律时的重要作用2.能应用公式和图象描述匀变速直线运动 第2页,共53页,编辑于2022年,星期三第3页,共53页,编辑于2022年,星期三考点1 匀变速直线运动的位移图象1位位移移图图象象:在在直直角角坐坐标标系系中中,用用横横坐坐标标表表示示_,用用纵纵坐坐标标表表示示物物体体的的_,再再将将物物体体做做直直线线运运动动时时的的数数据据在在坐坐标标系系中
2、中描描点点,由由这这些些点点所所得得到到的的图图象象表表示示位位移移与与时时间间的的关关系系,称称为为位位移移时时间间图图象象(xt图图象象),简简称称位位移移图图象象(如如下下图所示图所示)时间时间位移位移第4页,共53页,编辑于2022年,星期三表示物体做表示物体做 ;表示物体做表示物体做 ;表示物体做表示物体做 ;交点的纵坐标表示三个运动物体相遇时的交点的纵坐标表示三个运动物体相遇时的 。静止静止匀速直线运动匀速直线运动匀速直线运动匀速直线运动位移相同位移相同第5页,共53页,编辑于2022年,星期三2物理意义:位移物理意义:位移时间图象表示运动物体的位时间图象表示运动物体的位移随时间变
3、化的规律,即不同时刻对应的物体的位移移随时间变化的规律,即不同时刻对应的物体的位移图象不是物体的运动轨迹图象不是物体的运动轨迹3由匀速直线运动的位移图象能够作出的判断:由匀速直线运动的位移图象能够作出的判断:(1)任一时刻的位移;任一时刻的位移;第6页,共53页,编辑于2022年,星期三(2)发生某段位移所用的时间;发生某段位移所用的时间;(3)直线的斜率直线的斜率k表示速度的大小;表示速度的大小;(4)直直线线向向上上倾倾斜斜表表示示物物体体正正向向匀匀速速运运动动,直直线线与与t轴轴平行表示物体静止,直线向下倾斜表示物体反向匀速运动;平行表示物体静止,直线向下倾斜表示物体反向匀速运动;(5
4、)图图象象与与纵纵轴轴交交点点表表示示t0时时物物体体的的位位移移,即即物物体体的的出出发点,与横轴的交点表示物体在出发点的时间;发点,与横轴的交点表示物体在出发点的时间;(6)两图线相交的交点,表示两物体在这一时刻相遇两图线相交的交点,表示两物体在这一时刻相遇第7页,共53页,编辑于2022年,星期三 (单选单选)如下图所示的是如下图所示的是A、B两个质点作匀速直线运两个质点作匀速直线运动的位移动的位移时间图线则以下判断正确的是时间图线则以下判断正确的是()A在运动过程中,在运动过程中,A质点总比质点总比B质点快质点快B在时间在时间t1内,两质点的位移相同内,两质点的位移相同C当当tt1时,
5、两质点的速度相等时,两质点的速度相等D当当tt1时,时,A、B两质点的加速度都大于零两质点的加速度都大于零小试身手小试身手第8页,共53页,编辑于2022年,星期三解析:解析:由由A、B两个物体运动的位移时间图线两个物体运动的位移时间图线可知,在运动过程中,可知,在运动过程中,A质点总比质点总比B质点快,答案质点快,答案A正确;在时间正确;在时间t1内,质点内,质点A的位移比质点的位移比质点B大,答案大,答案B错;由于错;由于A的斜率比的斜率比B的大,因此,的大,因此,A的速度比的速度比B的速度大,答案的速度大,答案C错;错;A、B两物体均作匀速直线两物体均作匀速直线运动,加速度为零,答案运动
6、,加速度为零,答案D错,本题的正确答案错,本题的正确答案是是A.答案:答案:A第9页,共53页,编辑于2022年,星期三考点2 匀变速直线运动的速度图象1速速度度时时间间图图象象:在在直直角角坐坐标标系系中中,用用纵纵坐坐标标表表示示物物体体运运动动的的_,用用横横坐坐标标表表示示_,得得出出的的图图象象为为速速度度时时间间图图象象(vt图图象象),简称速度图象,简称速度图象(如下图所示如下图所示)速度速度时间时间表示物体做表示物体做 ;表示物体做表示物体做 ;表示物体做表示物体做 ;交点的纵坐标表示三个运动物体的交点的纵坐标表示三个运动物体的 ;图中阴影部分面积表示图中阴影部分面积表示0t1
7、时间内时间内的位的位移移匀速直线运动匀速直线运动匀加速直线运动匀加速直线运动匀减速直线运动匀减速直线运动速度相等速度相等第10页,共53页,编辑于2022年,星期三二、匀变速直线运动的速度二、匀变速直线运动的速度时间图象时间图象1匀变速直线运动的速度图象特点:图象是一条倾斜的直线匀变速直线运动的速度图象特点:图象是一条倾斜的直线2对匀变速直线运动的速度图象的认识对匀变速直线运动的速度图象的认识(1)图线过原点表示运动物体的初速度为零;图线过原点表示运动物体的初速度为零;(2)图线在纵轴上的截距表示运动物体的初速度大小;图线在纵轴上的截距表示运动物体的初速度大小;(3)若图线在时间轴的上方,表示
8、物体运动方向与选定的若图线在时间轴的上方,表示物体运动方向与选定的正方向相同图线向上倾斜表示物体做加速运动,向下倾正方向相同图线向上倾斜表示物体做加速运动,向下倾斜表示物体在做减速运动;斜表示物体在做减速运动;第11页,共53页,编辑于2022年,星期三(4)若图线在时间轴的下方,表示物体运动方向与选定的正若图线在时间轴的下方,表示物体运动方向与选定的正方向相反图线向上倾斜表示物体在做反向的减速运动,向下方向相反图线向上倾斜表示物体在做反向的减速运动,向下倾斜表示物体在做反向的加速运动;倾斜表示物体在做反向的加速运动;(5)图象中直线的斜率表示物体运动的加速度大小;图象中直线的斜率表示物体运动
9、的加速度大小;(6)图线与时间轴围成的面积表示物体在相应时间内的位移图线与时间轴围成的面积表示物体在相应时间内的位移时间轴上方的面积表示位移为正,时间轴下方的面积表示位时间轴上方的面积表示位移为正,时间轴下方的面积表示位移为负移为负第12页,共53页,编辑于2022年,星期三 (单选单选)(2010年深圳模拟年深圳模拟)一物体做匀变速直线运动,速度图象如一物体做匀变速直线运动,速度图象如图所示,则在前图所示,则在前4 s内内(设向右为正方向设向右为正方向)()A物体始终向右运动物体始终向右运动B物体先向左运动,物体先向左运动,2 s后开始向右运动后开始向右运动C前前2 s物体位于出发点的左方,
10、后物体位于出发点的左方,后2 s位于出发点的右方位于出发点的右方D在在t4 s时,物体距出发点最远时,物体距出发点最远小试身手小试身手解析:解析:02 s内,物体向左作匀减速内,物体向左作匀减速运动,运动,24 s内物体向右作匀加速运动,故内物体向右作匀加速运动,故A错,错,B对对在前在前2 s内物体向左运动,位于出发点内物体向左运动,位于出发点左方,而后左方,而后2 s时刚好回到出发点,则时刚好回到出发点,则C、D均均错错答案:答案:B第13页,共53页,编辑于2022年,星期三2(2012年年1月月广广东东学学业业水水平平考考试试)物物体体做做变变速速直直线线运运动动的的图图象象如如图图所
11、所示示,关关于于物物体体t11 s和和t23 s时时的的运运动动情情况况,下下列列判判断断正正确确的的是是()BCA速度方向相同速度方向相同 B速度方向相反速度方向相反C加速度大小相同加速度大小相同 D加速度大小不同加速度大小不同变式训练变式训练第14页,共53页,编辑于2022年,星期三(多选,多选,2011 年广东学业水平模拟年广东学业水平模拟)图图 139 是一物是一物体做直线运动的速度时间图象,根据图象,下列计体做直线运动的速度时间图象,根据图象,下列计算结果正算结果正确的有确的有()BCA02 s 内的位移是内的位移是 4 mB26 s 内的位移是内的位移是 16 mC26 s 内的
12、加速度为零内的加速度为零D68 s 内的加速度大小为内的加速度大小为 0.5 m/s2图图 139变式训练变式训练第15页,共53页,编辑于2022年,星期三三、三、st图象和图象和vt图象的比较图象的比较st图象和图象和vt图象有形同、意不同,意同形不同的图象有形同、意不同,意同形不同的可比性,如图中两图象的理解和对比可加深对两类图象的可比性,如图中两图象的理解和对比可加深对两类图象的认识认识第16页,共53页,编辑于2022年,星期三st图图象象vt图图象象表示物体做匀速直表示物体做匀速直线线运运动动,v k,斜率表示物体的,斜率表示物体的速度,速度,绝对值绝对值越大,表示速越大,表示速度
13、越大度越大表示物体做匀加速直表示物体做匀加速直线线运运动动a k,斜率表示物体,斜率表示物体的加速度,的加速度,绝对值绝对值越大越大则则加加速度越大速度越大表示物体静止表示物体静止表示物体做匀速直表示物体做匀速直线线运运动动表示物体反向做匀速直表示物体反向做匀速直线线运运动动,t2时时刻前刻前s0,t2时时刻刻后后s0表示物体做匀减速直表示物体做匀减速直线线运运动动,t2时时刻前刻前v0,t2时时刻后刻后v0第17页,共53页,编辑于2022年,星期三纵轴纵轴截距表示初始截距表示初始时时刻刻(位置位置)相相对对于参考点的位移;横于参考点的位移;横轴轴截截距表示到达参考点的距表示到达参考点的时时
14、刻之刻之后,速度并不后,速度并不发发生生变变化,但已化,但已经经到达参考点的另一到达参考点的另一侧侧纵轴纵轴截距表示初始截距表示初始时时刻的初速刻的初速度;横度;横轴轴截距表示速度减截距表示速度减为为零零时时的的时间时间,之后,加速度并不,之后,加速度并不发发生生变变化,但速度方向却化,但速度方向却发发生生了了变变化化交点交点D的的纵纵坐坐标标表示相遇表示相遇处处距距参考点的位移,横坐参考点的位移,横坐标标表示相表示相遇的遇的时时刻刻交点交点D的的纵纵坐坐标标表示速度的大表示速度的大小和方向,横坐小和方向,横坐标标表示速度相表示速度相等的等的时时刻,交点不表示相遇刻,交点不表示相遇0t1时间时
15、间内物体的位移内物体的位移为为s1t1时时刻物体速度刻物体速度为为v1,图图中阴中阴影面影面积积表示物体表示物体在在0t1时间时间内物体位移的大小,在内物体位移的大小,在t轴轴上方上方表示位移表示位移为为正,在正,在t轴轴下方表示下方表示位移位移为负为负第18页,共53页,编辑于2022年,星期三 (单选)如图,下列图象中表示物体做匀速直线运动的是()解析:解析:匀速直线运动的匀速直线运动的vt图象为平行于时间轴的直图象为平行于时间轴的直线,线,st图象为过坐标原点的倾斜直线图象为过坐标原点的倾斜直线答案:答案:C小试身手小试身手第19页,共53页,编辑于2022年,星期三考点考点4 实验:研
16、究匀变速直线运动实验:研究匀变速直线运动1打打点点计计时时器器:当当交交流流电电的的频频率率为为50 Hz时时,打打点点计计时时器器每每隔隔_打打一一次次点点,即即打打出出的的纸纸带带上上每每相相邻邻两两点点间间的的时时间间间间隔隔是是_(1)电磁打点计时器工作电压为电磁打点计时器工作电压为_交流电压;交流电压;(2)电火花打点计时器工作电压为电火花打点计时器工作电压为_交流电压交流电压2根据纸带上的点求匀变速直线运动的加速度根据纸带上的点求匀变速直线运动的加速度(1)原原理理:一一物物体体以以加加速速度度a做做匀匀变变速速直直线线运运动动,在在任任意意两两个个连连续续相相等等的的时时间间间间
17、隔隔T内内的的位位移移之之差差是是一一个个_故故测测出出纸纸带带上上各各相相邻邻间距后,可求解间距后,可求解a.0.02秒秒0.02秒秒46伏伏220伏伏常数常数第20页,共53页,编辑于2022年,星期三(2)求法:为精确起见,一般采用求法:为精确起见,一般采用“逐差法逐差法”,由,由ss2s1s3s2 aT2得得s4s1 3a1T2.同理可得同理可得s5s23a2T2,s6s33a3T2,再由再由 求解加速度的平均值即为测量值求解加速度的平均值即为测量值3求打下某一点时纸带运动的瞬时速度求打下某一点时纸带运动的瞬时速度 已知物体做匀变速直线运动,欲求打下第已知物体做匀变速直线运动,欲求打下
18、第n个点时纸带的瞬个点时纸带的瞬时速度,由于打时速度,由于打n1点到点到n1点这段时间的中间时刻恰为打下点这段时间的中间时刻恰为打下n点点的时刻,可知打下的时刻,可知打下n点时的瞬时速度应等于这段时间内的点时的瞬时速度应等于这段时间内的_平均速度平均速度第21页,共53页,编辑于2022年,星期三 O A B C D E3.0712.3827.8749.62.0777.40实验实验:用电火花计时器用电火花计时器(或电磁打点计时器或电磁打点计时器)探究匀变速直线运动探究匀变速直线运动速度随时间变化规律(速度随时间变化规律(A)实验步骤:(1)把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,将打点计时器固定在平
19、板上,并接好电路(2)把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着重量适当的钩码.(3)将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔(4)拉住纸带,将小车移动至靠近打点计时器处,先接通电源,后放开纸带.(5)断开电源,取下纸带(6)换上新的纸带,再重复做三次常见计算:,第22页,共53页,编辑于2022年,星期三 例:在测定匀变速直线运动的加速度的实验中,计时器所用例:在测定匀变速直线运动的加速度的实验中,计时器所用电源的频率为电源的频率为50 Hz.随小车一起做匀加速直线运动的纸带上记录下随小车一起做匀加速直线运动的纸带上记录下0、1、2、3、4、5等一些计数点如图所示,每相邻的两计数点
20、之间,都等一些计数点如图所示,每相邻的两计数点之间,都有四个点未画出,那么从有四个点未画出,那么从0到到3经历的时间是经历的时间是_用米尺量出用米尺量出0到到1、2、3、4、5的距离分别是的距离分别是2.78 cm、6.77 cm、11.96 cm、18.36 cm、25.97 cm,则小车在经历计数点,则小车在经历计数点3时的速度大小是时的速度大小是_ m/s.第23页,共53页,编辑于2022年,星期三解析:解析:每相邻的两个计数点之间有四个点末画出,可知每相邻的两个计数点之间有四个点末画出,可知相邻计数点时间间隔为相邻计数点时间间隔为50.02 s0.1 s,计数点,计数点0到到3经历的
21、时间经历的时间是是30.1 s0.3 s.根据根据“在匀变速直线运动的某段过程中,中间时刻的瞬在匀变速直线运动的某段过程中,中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度时速度等于这段时间内的平均速度”可知计数点可知计数点3瞬时速度瞬时速度大小等于大小等于2、4之间的平均速度大小之间的平均速度大小答案:答案:0.30 s0.580第24页,共53页,编辑于2022年,星期三热点热点1 位移图象位移图象1、(2012年年1月月广广东东学学业业水水平平考考试试)如如图图是是甲甲、乙乙两两物物体体做做直直线线运运动动的的st图象,由图可知图象,由图可知()课堂检测课堂检测At1t2时间内,甲的速度比乙的
22、时间内,甲的速度比乙的速度小速度小Bt1t2时间内,甲的速度比乙的时间内,甲的速度比乙的速度大速度大Ct2时刻,两物体的速度大小时刻,两物体的速度大小相等相等Dt1t2时间内,甲的位移比乙大时间内,甲的位移比乙大第25页,共53页,编辑于2022年,星期三解解析析:st图图象象中中倾倾斜斜的的直直线线代代表表物物体体做做匀匀速速直直线线运运动动,斜斜率率代代表表物物体体运运动动的的速速度度大大小小,t1t2时时间间内内,甲甲的的斜斜率率小小,则则甲甲的的速速度度比比乙乙的的速速度度小小,到到t2时时刻刻两两者相遇,在者相遇,在t1t2时间内,甲的位移比乙小时间内,甲的位移比乙小答案:答案:A第
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