2024_2025学年新教材高中物理第二章匀变速直线运动的研究1实验：探究小车速度随时间变化的规律学案新人教版必修第一册.docVIP

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其次章匀变速直线运动的探讨

本章素养概述

〔情境导入〕

在生活中，高山滑雪、汽车启动、百米赛跑……；在自然界里，物体下落、猎豹捕食，蚂蚁搬家……这些物体的运动，大多是变速运动，其运动规律比较困难。

本章在驾驭了描述运动学的几个物理量的基础上，详细探讨一种最简洁的变速运动——匀变速直线运动的规律。

〔内容提要〕

本章的探究不是从抽象的概念动身，而是先让同学们探究小车在重物牵引下做的变速运动，视察、记录小车随时间改变的状况。然后从实例动身，学习匀变速直线运动的速度与时间的关系、位移与时间的关系。最终探讨最简洁的匀加速直线运动——自由落体运动，领悟伽利略对自由落体运动的探讨方法对近代科学的影响。

本章重点：①进一步理解位移、速度和加速度；②驾驭匀变速直线运动的规律；③驾驭自由落体运动的规律。

本章难点：①经验匀变速直线运动的探讨过程；②运用匀变速直线运动的规律解决实际问题；③追及、相遇问题。

〔学法指导〕

1．本章规律多，公式和推论多，学习中留意不要去死记硬背这些规律和公式，重要的是领悟概念的实质，把握公式的来龙去脉，要通过一些详细的实例，通过实际物理现象的分析、物理过程的相识，构建正确的物理情景，逐步形成良好的思维习惯。

2．重视物理过程的分析，特殊是多解问题的分析，要选择合适的规律，找准过程的连接点。留意运用数学工具(如图像、函数)分析物理过程及临界状态量，例如解决追及与相遇问题。

3．要有意识地培育自己画运动示意图分析困难运动的习惯，这样运动过程会变得形象、直观，便于探讨。解题时要思路开阔，通过联想比较，筛选最简洁的解题公式。另外还要留意总结分析问题的方法，除了常用的解析法，还有图像法、比例法、极值法、逆向转换法等。

1．试验：探究小车速度随时间改变的规律

目标体系构建

明确目标·梳理脉络

【学习目标】

1．通过试验探究物体运动的速度随时间改变的规律，为建构匀变速直线运动的模型奠定基础。

2．描绘物体运动的速度时间图像，通过对拟合成的图像视察、思索，找出物体速度改变的规律。

3．经验探究小车速度随时间改变的规律，体会探讨直线运动的一般思路。

【思维脉络】

课前预习反馈

教材梳理·落实新知

学问点1试验思路

1．试验目的

探讨小车速度随时间改变的规律，测量小车在不同时刻的瞬时速度。

2．试验器材

__打点计时器__、一端附有定滑轮的长铝板、__小车__、纸带、细绳、槽码、__刻度尺__、导线、沟通电源。

3．试验思路

如图所示，把一端带有__滑轮__的长铝板平放在试验桌上，铝板上放一个可以左右移动的__小车__，小车一端连接穿过打点计时器的__纸带__，另一端连接绕过滑轮系有__槽码__的细绳。小车在槽码的牵引下运动，通过探讨纸带上的信息，就可以知道小车运动的速度是怎样随时间改变的。

学问点2进行试验

1．依据图固定好试验器材，并连接好电路。

2．把小车停在__靠近__打点计时器的位置。

3．启动计时器，然后__放开__小车，让它拖着纸带运动。打点计时器在__纸带__上打下一行小点。

4．__关闭__电源，取下纸带。

5．增减所挂的槽码(或在小车上放置重物)，更换纸带，再做两次试验。

学问点3数据分析处理

1．瞬时速度的计算：各计数点的瞬时速度可用以该点为中间时刻的一段时间内的__平均速度__来代替：vn＝eq\f(xn＋xn＋1,2T)。

2．依据v－t图像推断运动性质：

用描点法可作出小车的v－t图像，依据图像的形态可推断小车的运动性质。

3．加速度的计算：利用v－t图像的__斜率__求出小车的加速度。

思索辨析

『判一判』

(1)长铝板确定要水平放置，不能一端高一端低。(×)

(2)纸带上可以每隔随意相同数量的点选取一个计数点。(√)

(3)运用刻度尺测量长度时，要进行估读。(√)

(4)作v－t图像时，所描曲线必需经过每一个点。(×)

(5)在处理数据时，常用公式法和图像法。(√)

『选一选』

(多选)关于用打点计时器探究小车速度随时间改变规律的试验，下列说法正确的是(BC)

A．打点计时器应固定在长铝板上，且靠近滑轮一端

B．起先试验时小车应靠近打点计时器一端

C．应先接通电源，待打点稳定后再释放小车

D．牵引小车的槽码个数越多越好

解析：打点计时器与滑轮间的距离要尽可能大，小车尽可能靠近打点计时器，都是为了使小车运动的距离较大，打出较多的点，充分利用纸带。A错，B对；若先释放小车再接通电源，只能在纸带的后面部分打点。C对；槽码个数应适当，槽码个数少，打的点很密；槽码个数多，打的点少，都会带来试验误差。D错。

『想一想』

某同学用以下方法绘制并得到小车的v－t图像如图所示。

(1)先把纸带每隔0.1s剪断，得到若干短纸条。

(2)再把这些纸条并排贴在