课件18张PPT。自由落体运动明确目标、行为有据经历探究、体验过程课后思考、继续探究追问现象、获得概念回忆知识、构建基础知识与技能
1．通过实验培养学生观察现象、收集数据以及利用数据做出判断的能力。
2．理解自由落体运动的概念。
3．掌握自由落体运动的规律是初速度为零的匀加速直线运动。
过程与方法
1．经历探究过程：利用打点计时器探究自由落体运动的规律。
2．体会科学探究的一般方法：提出猜想（假设）、设计方案、收集证据、验证假设、修正假设、提出新的假设、设计新的方案……?
情感态度与价值观
1．引导学生寻找生活现象背后的本质规律，培养透过现象看本质的能力。
2．重新理解“眼见为实”这句话，就象雾里看花、水中望月一样，眼见的不一定都为实。
明确目标、行为有据明确目标、行为有据的设计思想：
现代课程观认为：课程是经验，教材是范例，在课程实施过程中强调课程的生成性，而要求淡化目标的预设性和确定性。我认为，这主要是从学生的角度来说的，在老师的指导下，学生通过丰富多彩的探究学习，积极主动地建构知识、生成技能、获得理解，这应该是一个自然的过程而不是一个强加的过程。但是，从教师的角度来说，教学目标不应该是教学过程中自然生成的，而应该是教学前就非常明确的，只有教师心中有数，才能调用一切资源和方法引导学生顺利达到要求达到的目标。我不能想象连老师心中都毫无目的的一堂探究课究竟能走到哪里，能生成什么。因此，我认为处于探究课堂主导地位的老师，心中必须有非常明确的目标，才能指导学生上好探究课。
回忆知识、构建基础 问题：什么是匀变速直线运动，其速度公式、位移公式分别是什么？
回忆：匀变速直线运动是在相等的时间间隔内，速度的改变量相等的直线运动。
运动规律为
初速度为零时有
?
初速度为零时，s- t2图象
是一条过原点的倾斜直线。 回忆知识、构建基础的设计思想：
已有的知识与技能是探索未知的现象与规律的基础，我想古人所说的温故而知新也是这个道理吧。因此，在探究之前回忆一下前面学过的本节课要用的知识还是有必要的。
现象1：将一张纸和一张金属片同时在同一高度同一地点释放，结果金属片先着地。
现象推理1：金属片比纸片重，结果金属片先着地能否表明重的物体下落较快？ 追问现象、获得概念 现象2：将纸片团成团和金属片同时在同一高度同一地点释放，结果纸团和金属片几乎同时着地。
现象推理2：纸团和金属片几乎同时着地，但它们的轻重不同，看来现象推理1是错误的，也许轻重不同的物体下落快慢相同？那么，现象1中为什么金属片比纸片先着地？是空气阻力的影响吗？要是没有空气阻力情况会是怎样呢？
现象3：将牛顿管管内空气几乎全部抽出后,管内形状质量不同的金属片、鸡毛、在管直立过来时,它们同时到达管底。
现象推理3：没有空气阻力时,轻重不同的物体下落快慢都相同。
获得概念：
物理学中将物体不受其他因素影响，只在重力作用下从静止开始下落的运动称为自由落体运动。(motion of freefalling body)
物理方法渗透：
物理模型方法是物理学家研究自然界的最基本的方法。模型方法是科学方法的核心,物理学中的概念、规律、公式等，都是借助于一定的物理模型抽象和推导出来的，模型是物理现象和物理规律的中介物，可以说，不了解和掌握物理模型的方法，就学不好物理。建立物理模型的主要思维要素有理想化、抽象、等效、近似、假设等。
日常生活中有很多常见的物体下落运动，如雨滴下落的运动，降落伞下落的运动，从楼上掉下的石子的下落运动等，引导学生分析这些运动哪些可以按自由落体运动模型来处理，哪些不能。
追问现象、获得概念的设计思想：
我们经常说要透过现象看本质，这里教材为我们提供了一个绝好的机会，我们要把握机会，引导学生通过不断地追问现象背后的原因，一步步地深入认识现象，进行正确推理得出科学结论。使学生重新理解“眼见为实”这句话，就象雾里看花、水中望月一样，眼见的不一定都为实。
（说明：由于这里主要是培养学生观察现象、分析现象的能力，因此可以让学生自己操作也可以由教师演示，都可以达到同样的目的）
提出猜想（假设）：
我们的生活经验告诉我们，自由下落的物体总是下落地越来越快，是加速运动，那么它是怎样加速的呢？是最简单的加速运动——匀加速运动吗？
经历探究、体验过程设计方案、验证假设： 方案1：用频闪照相法探究自由落体运动的规律
该方案由于要用到频闪照相设备，而一般的普通高中物理实验室都没有这种设备，但这种技术也需要学生了解，因此可以用课件展示这种方法。 方案2：用打点记时器探究自由落体运动的规律。
该方案用到的打点记时器是高中物理实验的必备设备，因此，学生有条件亲自操作该实验。
在实验过程中引导学生正确地进行实验的操作以及记录和处理数据规范地进行实验操作准确地读取数据科学地处理数据经历探究、体验过程的设计思想：
只有亲身经历探究，才能对科学探究的过程有切身的体会，因此，在条件允许的情况下，应尽可能多地让学生亲历探究，在探究过程中引导学生掌握科学方法，体会探究步骤（比如提出猜想（假设）、设计方案、收集证据、验证假设、修正假设、提出新的假设、设计新的方案……的科学探索步骤）。 课后思考：既然自由落体运动是匀加速运动，那么一定存在一个恒定加速度，利用本节课所获得的实验数据怎么求出这个加速度？
课后小实验：与你的同学合作，用一把直尺测测你的反应时。课后思考、继续探究课后继续探究：想知道当年伽利略是怎样研究自由落体运动的吗？查找资料便可获得这一问题的答案。课件61张PPT。第3章第1节理解教材新知把握热点考向应用创新演练知识点一知识点二考向一考向二考向三随堂基础巩固课时跟踪训练第1部分 1.匀变速直线运动的加速度大小和方向都
不改变，分为匀加速直线运动和匀减速
直线运动。
2．匀变速直线运动的速度随时间不断变 化，其基本规律是vt＝v0＋at，v－t图像
是一条倾斜的直线，斜率绝对值的大小反映加速度的数值。[自学教材]1．匀变速直线运动
物体 保持不变的直线运动。
2．特点
轨迹是直线，加速度的 和 都不改变。加速度大小方向 3．分类
(1)匀加速直线运动：
加速度和速度 的匀变速直线运动，其运动的速度 。
(2)匀减速直线运动：
加速度和速度 的匀变速直线运动，其运动的速度
。 同向均匀增加反向均匀减小[重点诠释] 2．对匀变速直线运动加速度符号的理解
(1)匀加速直线运动：
加速度与速度的方向相同，若取初速度v0的方向为正方向， 则a>0，加速度为正；若取初速度v0的方向为负方向，则a<0，加速度为负。初速度为零的匀变速直线运动一定是匀加速直线运动。
(2)匀减速直线运动：
加速度与速度的方向相反，若取初速度v0的方向为正方向，则a<0，加速度为负；若取初速度v0的方向为负方向，则a>0，加速度为正。1．下列关于匀变速直线运动的说法中，正确的是( )
A．匀变速直线运动是运动快慢相同的运动
B．匀变速直线运动是速度变化量相同的运动
C．匀变速直线运动的速度一直在增加
D．匀变速直线运动就是速度变化快慢相同的运动解析：匀变速直线运动是速度变化快慢相同的运动，即在相同时间内速度变化量相等的运动，若时间不相同，则速度的变化量不同，因此A、B错误，D正确。匀变速直线运动分为匀加速直线运动和匀减速直线运动，只有加速度方向与速度方向相同时，才做加速运动，故C错误。
答案：D[自学教材]1．速度公式
vt＝ 。
2．推导过程
根据加速度定义式a＝ ，可得vt＝v0＋at。v0＋at 3．图像描述
(1)v－t图像：
匀变速直线运动的v－t图像是一条 ，
直线的 就是匀变速直线运动的加速度，
直线与时间轴围成的梯形的面积在数值上等
于匀变速直线运动的 ，如图3－1－1所示。图3－1－1倾斜直线斜率位移 (2)a－t图像：
如果以时间为横坐标， 为纵坐标
可以得到加速度随时间变化的图像，通常称
为a－t图像，如图3－1－2所示。做匀变速直
线运动的物体，其a－t图像为 的直线。?图3－1－2加速度平行于t轴[重点诠释] 1．对速度公式的理解
(1)公式vt＝v0＋at中各符号的含义：
v0、vt分别表示物体的初、末速度，a为物体的加速度，且a为恒量。
(2)公式的矢量性：
公式vt＝v0＋at是矢量式，一般规定v0方向为正方向，其他量如果和v0方向相同则取正，和v0方向相反则取负。
(3)当v0＝0时，vt＝at，表示物体从静止开始做匀加速直线运动，速度与时间成正比。 2．对v－t图像的理解
(1)图像特征：匀变速直线运动的v－t图像是一条 倾斜的直线。
图3－1－3甲是匀加速直线运动(v>0，a>0)的v－t图像；图乙是匀减速直线运动(v>0，a<0)的v－t图像；图丙是一条过原点的倾斜直线，是初速度为零的匀加速直线运动的v－t图像。 图3－1－3(2)图像的信息： ①图像上的点表示对应时刻的瞬时速度。
②图像在纵轴的截距表示物体在t＝0时刻的速度，即初速度v0。
③图线的斜率表示物体运动的加速度的大小，斜率的正负表示加速度的方向。
④图线与时间(t)轴所围图形的面积表示相应时间内物体的位移大小，当所围图形在t轴上方时位移为正；所围图形在t轴下方时，位移为负。 (3)图像的应用：
①利用v－t图像可以计算加速度，比较不同物体做加速运动的加速度的大小。
②利用v－t图像可以判断物体的运动特征。
③利用v－t图像可以计算物体在某段时间内发生的位移。2.如图3－1－4所示是某质点运动的v－t
图像，则 ( )
A．前2 s物体做匀加速运动，后3 s
物体做匀减速运动
B．2～5 s内物体静止
C．前2 s和后3 s内速度的增量均为5 m/s
D．前2 s的加速度是2.5 m/s2，后3 s的加速度是 m/s2 答案： A[自学教材]瞬时速度2as 3．图像描述
匀变速直线运动的s－t图像是 。(如图3－1－5所示)抛物线图3－1－5[重点诠释] (2)公式的矢量性：在取初速度v0的方向为正方向的前提下，对于匀加速直线运动a取正值，匀减速直线运动a取负值。计算的结果s>0，说明位移的方向与初速度方向相同；s<0，说明位移的方向与初速度方向相反。
(3)物理意义：位移公式说明匀变速直线运动的位移与时间是二次函数关系，式中的v0是初速度，时间t应是物体实际运动的时间。 (4)图像表示：如图3－1－6所示为物
体做匀变速直线运动的v－t图像，在时间
t内的位移可以由“面积”的数值表示出来。
位移s的大小等于梯形的面积，图3－1－6 (3)特例
①当v0＝0时，公式为v＝2as。物体做初速度为零的匀加速直线运动，如自由落体运动。
②当vt＝0时，公式为－v＝2as。物体做匀减速直线运动直到静止，如汽车刹车。3．一个匀加速直线运动的物体，在头4 s内经过的位移
为24 m，在第二个4 s内经过的位移为60 m，求这个物体的加速度和初速度各是多少。答案：2.25 m/s2 1.5 m/s [例1] 一列长L＝100 m的火车正以v0＝30 m/s的速度匀速行驶，当它到达车头离前方山洞口s＝2 500 m处时开始减速，并一直保持大小为a＝0.1 m/s2的加速度做匀减速运动，已知山洞长d＝95 m，求火车通过山洞的时间。
[思路点拨] 解答本题的关键是能根据题意确定火车通过山洞这段时间内的运动性质，找出已知量，并选对公式进行求解。[答案] 10 s
1．一列从车站开出的火车，在平直轨道上做匀加速直线运
动，已知这列火车的长度为l，当火车头经过某路标时的速度为v1，而车尾经过此路标时的速度为v2，问：
(1)列车的加速度a是多大？
(2)列车中点经过此路标时的速度v是多大？
(3)整列火车通过此路标所用的时间t是多大？ [例2] 某物体做直线运动的v－t图像如
图3－1－7所示，通过图像回答下列问题：
(1)物体在OA、AB、BC阶段各做什么
运动，加速度是多大？
(2)物体在2 s末和7 s末的瞬时速度是多大？
(3)物体的最大位移是多少？全过程的位移为多少？第7 s内的位移是多少？图3－1－7 [思路点拨] 在用v－t图像来求解物体的位移和路程的问题中，要注意以下两点：
(1)速度图像的斜率即为匀变速直线运动的加速度。
(2)速度图像和t轴所围成的面积数值等于物体位移的大小；速度图像和t轴所围成的面积的数值的绝对值的和等于物体的路程。[答案] 见解析 [借题发挥] 通过速度图像能想象出物体实际的运动情景与过程，这是处理图像问题的基础。注意理清速度、位移等物理量的正负号(方向)，是处理图像问题的关键。(1)上题中，整个运动过程物体的运动方向是否改变？物体的速度最大时位移是否为最大？为什么？
(2)0～7 s内物体运动的路程是多少？
解析：(1)物体的运动方向发生改变，BC段为反方向运动。物体的速度最大时位移不是最大，在A点处速度最大，在B点处位移最大。
(2)由v－t图像知，0～7 s内面积之和为路程，
所以路程l＝s1＋|s3|＝13 m。
答案：(1)见解析 (2)13 m [例3] 一辆值勤的警车停在公路边，当警员发现从他旁边以v0＝8 m/s的速度匀速行驶的货车有违章行为时，决定前去追赶。经2.5 s警车发动起来，以加速度a＝2 m/s2做匀加速直线运动。试问：
(1)在警车追上货车之前，两车间的最大距离是多大？
(2)警车要多长时间才能追上违章的货车？
[思路点拨] 解追及、相遇问题关键有两点：
(1)速度相等是相距最远的条件。
(2)追上时，两车位移相等。[答案] (1)36 m (2)10 s [借题发挥] 分析追及、相遇问题的关键——一个条件、两个关系
(1)一个条件：两物体速度相等时满足的临界条件，如两物体的距离是最大还是最小及是否恰好追上等。
(2)两个关系：时间关系和位移关系。时间关系是指两物体是同时运动还是一先一后；位移关系是指两物体同地运动还是一前一后运动等。通过画运动示意图找到两物体间的位移关系是解题的突破口。2．为了安全，在公路上行驶的汽车之间应保持必要的距离。
已知某高速公路的最高限速v＝120 km/h，假设前方车辆突然停止，后车司机从发现这一情况，经操纵刹车到汽车开始减速所经历的时间(即反应时间)t＝0.50 s，刹车时汽车的加速度大小是4 m/s2，该高速公路上汽车间的距离s至少应为多少？答案： 156 m随堂基础巩固点击下图进入随堂基础巩固课时跟踪训练点击下图进入课时跟踪训练课件39张PPT。【典例1】如图3-1-5所示，以8 m/s匀速行驶的汽车即将通过路口，绿灯还有2 s将熄灭，此时汽车距离停车线
18 m.该车加速时最大加速度大小为2 m/s2，减速时最大加速度大小为 5 m/s2.此路段允许行驶的最大速度为
12.5 m/s.下列说法中正确的有A.如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前汽车不能通过停车线
B.如果立即做匀加速运动，在绿灯熄灭前通过停车线汽车一定超速
C.如果立即做匀减速运动，在绿灯熄灭前汽车一定不能通过停车线
D.如果距停车线5 m处减速，汽车能停在停车线处【思路点拨】解答本题应把握以下两点：【标准解答】选C.在加速阶段若一直以最大加速度加
速，则2 s末的速度vt=v0+at=(8+2×2)m/s=12 m/s不超
速，故B错误；2 s内的位移s=v0t+ at2=8×2 m+
×2×22 m=20 m,则在绿灯熄灭前汽车可能通过停车线，
A错误；如果汽车保持匀速行驶2 s通过的距离s=vt=8×
2 m=16 m，故如果汽车一直减速在绿灯熄灭前通过的距离小于16 m，不能通过停车线，C正确；如距离停车线
5 m处减速，汽车运动的最小距离s,由vt2-v02=2as得
，故不能停在停车线处，D错
误.【变式训练】(2010·厦门高一检测)汽车原来以5 m/s的速度沿平直公路行驶，刹车后获得的加速度大小为
0.4 m/s2则：（1）汽车刹车后经多长时间停止？滑行距离为多少？
（2）刹车后滑行30 m经历的时间为多少？停止前2.5 s内滑行的距离为多少？【解析】以初速度方向为正方向，则v0＝5 m/s,
a=-0.4 m/s2.
(1)由vt=v0+at得t= = s=12.5 s
由vt2-v02=2as得(2)由s=v0t+ at2得t2-25t+150=0
解得t=10 s,t=15 s（舍去）
根据对称性把汽车运动看做反方向的匀加速直线运动，
s= at2= ×0.4×2.52 m=1.25 m.
答案：(1)12.5 s 31.25 m (2)10 s 1.25 m【典例2一物体做匀变速直线运动，在连续相等的两个时间间隔内，通过的位移分别是24 m和64 m，每一个时间间隔为4 s，求物体的初速度和末速度及加速度.
【思路点拨】质点做匀加速直线运动，设质点运动的初速度为v0、加速度为a，可根据位移公式或速度公式或平均速度推论式或逐差法求解.【自主解答】解法一：基本公式法.
如图所示，由位移公式得,
s1=vAT+ aT2
s2=vA·2T+ a(2T)2-(vAT+ aT2),vC=vA+a·2T,将s1=
24 m,s2=64 m,T=4 s代入以上三式，
解得a=2.5 m/s2,vA=1 m/s,vC=21 m/s.解法二：用平均速度公式法.
连续两段时间T内的平均速度分别为： =
6 m/s, 且 ,
由于B是A、C的中间时刻，则 =
m/s=11 m/s.解得vA=1 m/s,vC=21 m/s.其加速度
为：解法三：用逐差法.由Δs=aT2可得
①
又s1=vAT+ aT2 ②
vC=vA+a·2T ③
由①②③解得：vA=1 m/s,vC=21 m/s.【变式训练】（2010·莆田高一检测）做匀变速直线运动的物体初速度为12 m/s，在第6 s内的位移比第5 s内的位移多4 m.下列关于物体运动情况的说法正确的是
（ ）
A.物体的加速度为2 m/s2
B.物体5 s末的速度是36 m/s
C.物体5、6两秒内的位移是72 m
D.物体从14 m的A点运动到32 m的B点所用的时间是1 s【解析】选D.由Δs=aT2得a= =4 m/s2,A错误；vt=
v0+at=(12+4×5) m/s=32 m/s,B错误；第5 s末的速度等
于第5、6两秒内的平均速度，故物体5、6两秒内的位移
为s= =32×2 m＝64 m,C错误；物体运动14 m所用时
间为t1，运动32 m所用时间为t2,则s1=v0t1+ at12，
s2=v0t2+ at22,代入数值解得t1=1 s,t2=2 s,故从A点运
动到B点所用时间Δt＝t2-t1=1 s，D正确.【典例3】（2009·广东高考）如图3-1-8是甲、乙两物体做直线运动的v-t图象，下列表述正确的是
A.乙做匀加速直线运动
B.0～1 s内甲和乙的位移相等
C.甲和乙的加速度方向相同
D.甲的加速度大小比乙的小【思路点拨】解答本题应把握以下三点：【标准解答】选A.v-t图象中倾斜的直线表示物体做匀变
速直线运动，故乙做匀加速直线运动，A正确；0～1 s内
甲的位移大于乙的位移，B错误；a甲＝ = m/s2,
a乙= m/s2,故甲、乙的加速度方向相反，甲的加
速度比乙的大，C、D错误.【互动探究】本例题中（1）甲、乙两物体的运动方向有何关系？
（2）甲、乙两图线的交点有什么意义?
【解析】（1）甲、乙两物体的运动方向相同.
（2）甲、乙两图线的交点表示在t=1 s时两物体的速度相同.【典例4】（2010·玉溪高一检测）一辆汽车在十字路口等候绿灯，当绿灯亮时汽车以3 m/s2的加速度开始行驶，恰在这时一辆自行车以6 m/s的速度匀速驶来，从后边赶过汽车.试问.
（1）汽车从开动后到追上自行车之前，要经多长时间两者相距最远？此时距离是多少？
（2）什么时候追上自行车？此时汽车的速度是多少？【思路点拨】解答本题时应把握以下两点：【标准解答】方法一：（1）汽车开动后速度由零逐渐增
大，而自行车速度是定值，当汽车的速度还小于自行车
的速度时，两者距离越来越大，当汽车的速度大于自行
车的速度时，两者距离越来越小.所以当两车的速度相等
时，两车之间距离最大.有v汽=at=v自，t= =2 s.
Δs=v自·t- at2=6×2 m- ×3×4 m=6 m.
（2）汽车追上自行车时，两车位移相等，v自·t′=
at′2，代入数值得t′=4 s，v汽′=a·t′=
3×4 m/s=12 m/s.方法二（图象法）：
（1）两车的v-t图象如图所示，由
图可看出，在两车速度相等的t1时
刻，两车的位移（速度图线与时间
轴所围面积）之差达最大.
s=2 s
Δs=v自t1- at12=6×2 m- ×3×22 m=6 m.(2)当两车的位移（速度图线与时间轴所围面积）相等时，两车相遇.由图可知，
t2=2t1=2×2 s＝4 s
v汽2=at2=3×4 m/s=12 m/s.
答案：(1)2 s 6 m (2)4 s 12 m/s课件24张PPT。第三章 匀变速直线运动的研究
1、匀变速直线运动的规律1、知道匀变速直线运动的概念。
2、理解匀变速直线运动的速度变化规律，知道它的图象的物理意义。
3、掌握匀变速直线运动的位移公式，会应用这一公式分析和计算。请你根据自己的生活常识，说明该滑雪运动员的速度将会怎样变化呢？这个速度的变化存在什么规律吗？510150t20由公式a=△v/△t可以计算出加速度,就会发现所得加速度值都相等，这样的运动就是我们所要研究的匀变速直线运动一、匀变速直线运动1.定义：物体的加速度保持不变的直线运动叫匀变速直线运动。2.匀变速直线运动的特点：（1）物体运动的轨迹为直线
（2）加速度大小和方向均保持不变3、当加速度a不变且与速度v同向时，a＞0,物体的运动叫匀加速直线运动当加速度a不变且与速度v反向时，若规定速度方向为正，则a＜0,物体的运动叫匀减速直线运动VaVa二、匀变速直线运动的速度变化规律vt = v0 + a t匀变速直线运动的加速度是恒定的，即a为常量
由 a=(vt-v0)/t 得这就是匀变速直线运动的速度随时间的变化规律当v0=0时，公式为 vt=a t对汽车的运动，以速度v为纵坐标，以时间t为横坐标，建立坐标系，即可得到v—t图象012345246810v(m/s)t/s2同样的方法，图线②所对应的加速度a=4m/s21由图像①我们可以求出，小汽车的加速度a=2m/s2 3图线③所对应的加速度a=1m/s2比较这三条直线以及所对应的加速度大小，你能得出什么结论呢？初速度为0的匀加速直线运动匀速直线运动利用v-t图象描述物体的运动特征匀加速直线运动匀减速直线运动例题1、汽车在平直路面紧急刹车时，加速度的大小是6 m/s2，如果必须在2s内停下来，汽车的行驶速度最高不能超过多少？
解：由题意知 a=-6m/s2，t=2s，υ=0m/s，
由υ=υ0＋at 得
υ0=υ-at
=0m/s-(-6m/s2)×2s
=12m/s=43.2km/h
∴汽车的速度不能超过43.2km/h1、火车以108km/h的速度行驶，刹车后获得大小为5m/s2的加速度，则刹车4s、8s后速度分别是多少？解析：火车的速度v=108km/h=30m/s
刹车的加速度a=-5m/s2 t=4s时
由公式vt=v0+at
v=30+(-5)×4=10m/s
得vt=30m/s+（-5m/s2）× 4s=10m/s 即4s时，v=10m/s
设经ts车停下来，即 0=30+（-5)×t
解得t=6s ,即6s时车速已经为零，所以8s后车的速度为0三、匀变速直线运动的位移变化规律1、位移公式的推导(1)对匀变速直线运动，平均速度 =（v0+vt)/2位移s= t代入得位移公式：（2）对匀速直线运动，位移s=vt，在数值上等于速度图线与时间轴所包围的面积v(m/s)t/s00t/sv(m/s)对于匀变速，我们可以把时间分为很多小时段，在每一
个小时段中，可以把物体的运动看成匀速，每个小时段
的位移等于所对应的矩形面积，当时段足够小时，矩形
面积之和等于梯形的面积，即将vt=v0+at代入上式得这就是匀变速直线运动的位移公式并且在v-t图像中，我们可以用图线和时间轴所包围的面积来计算位移例题2、一小汽车从静止开始做匀加速直线运动，20秒内运动了800m，问加速度为多大？2、飞机着陆后以6m/s2的加速度
做匀减速直线运动，着陆速度为
60m/s，求：（1）飞机能滑行多
远？(2)静止前4s内飞机滑行的
距离?(2)对于末速度是0的匀减速直线运动，以看成是初速度为0的匀加速直线运动的逆过程，
即v0=0，a=6m/s2,t=4s
由公式
得s=48m这样是不是更简单些啊？四、匀变速直线运动的位移与速度关系例题3、以8 m/s匀速行驶的汽车开始刹车，刹车后的加速度大小为2 m/s2，试求：
(1)汽车在第3 s末的速度为多大？通过的位移为多大？
(2)汽车开始刹车后的最大位移.解：(1) 设第3s末的速度为vt，已知v0=8 m/s,加速度
a=-2 m/s2,由公式vt=v0 +at 得3s末的速度为2 m/s
由公式s=v0t+ at2可知s=15 m.
(2)设汽车最大滑行位移为S，由公式
得s=16 m.3、汽车以20 m/s的速度做匀速直线运动，刹车后做匀
减速直线运动，加速度的大小为5 m/s2，则刹车后6 s
内汽车的位移是( )
A.30 m B.40 m C.10 m D.0B4、在航空母舰上，有帮助飞机起飞的弹射系统，已知某战斗机在跑道上加速时产生的加速度为4.5m/s2，起飞速度为50m/s，若飞机滑行100m时起飞，则弹射系统必须使飞机具有的初速度是（ ）
A.30m/s B.40m/s C.20m/s D.10m/sB5、甲乙丙丁是以时间为坐标横轴的匀变速直线运动的图像，下列说法正确的是（ ）A.甲图是a-t图像 B.乙图是s-t图像
C.丙图是s-t图像 D.丁图是v-t图像C运动学必需记住的公式课件45张PPT。第3章第2节理解教材新知把握热点考向应用创新演练考向一考向二考向三第1部分一、实验目的
(1)练习使用打点计时器。
(2)掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法。
(3)测定匀变速直线运动的加速度。
(4)学会探究重力作用下运动的规律和方法。二、实验原理
1．打点计时器
(1)结构及特点： (2)工作原理：
纸带穿过打点计时器在物体带动下运动时，振针的上下振动便会通过复写纸在纸带上留下一系列小点，相邻两点对应的时间为0.02 s，相邻两点之间的距离可以用尺子测量，这样打点计时器既记录了时间，又记录了对应的位移。 2．频闪照相法及其应用
(1)频闪照相法：利用照相技术，每隔一定时间曝光一次，从而形成间隔相同时间的影像的方法。
(2)频闪灯：每隔相等时间闪光一次，如每隔0.1 s闪光一次，即每秒闪光10次。
(3)频闪照片：利用频闪灯照明，照相机可以拍摄出运动物体每隔相等时间所到达的位置，通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片。
(4)记录信息：物体运动的时间和位移。 三、实验器材
打点计时器、纸带、复写纸、低压交流电源、小车、垫片、长木板、刻度尺、导线等。
四、实验步骤
①将打点计时器固定在长木板的一端，并用垫片垫高此端，使木板倾斜。
②连接好打点计时器的电路。(注意此过程中要断开开关)
③将纸带穿过打点计时器，连接在小车后面，并使小车靠近打点计时器。 ④闭合电路开关，然后释放小车，打完纸带后立即关闭电源。
⑤更换纸带，重复操作三次。
⑥选择一条点迹最清晰的纸带，舍掉开头一些过于密集的点，找一适当的点作为开始点，选择相隔0.1 s的若干个计数点进行长度测量，并将数据填入设计好的表格中。 逐差法处理数据求加速度的平均值，好处是各个数据都得到了利用，达到正、负偶然误差充分抵消的作用，使计算结果更接近真实值。 2．用v－t图像求加速度
①在三条纸带中选择一条最清晰的，舍掉开头一些比较密集的点迹，在后边便于测量的地方找一个开始点，为了测量方便和减小误差，通常选择相隔0.1 s的若干计数点进行测量，在选好的开始点下面标明0，在第六个点下面标1，在第11个点的下面标2，依此类推，每5个点下面计一个数，这些标数字的点叫做计数点。如图3－2－1所示，测出两相邻计数点的距离分别为s1、s2、s3…填入下表。图 3－2－1 ③用横坐标表示时间T、纵坐标表示瞬时速度v，在坐标平面上标出(T，v1)、(2T，v2)……各点，把这些点连接起来可画出一条直线，它就是物体运动的速度图像，从此直线的斜率就可求得物体的加速度。 ④图像的具体作法；
根据所得数据，选择合适的标度建立坐标系(让图像尽量分布在坐标系平面的大部分面积)。
描点：观察和思考点的分布规律。
拟合：从点的分布可以有很大把握地说这些点应该在一条直线上，用直线拟合，让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点尽可能等量地分布在直线两侧。六、误差分析 七、注意事项
①开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。
②应该是先接通电源，等打点稳定后，再释放小车。
③打点完毕，立即断开电源。
④如打出的点较轻或是短线时，应调整振针距复写纸的高度。
⑤选择一条点迹清晰的纸带，舍弃点密集部分，适当选取计数点，弄清楚所选的时间间隔T。 ⑥每打好一条纸带，将定位轴上的复写纸换个位置，以保证打点清晰。
⑦不要分段测量各段位移，应尽可能地一次测量完毕(可先统一量出各计数点到开始点之间的距离)。读数时应估读到毫米的下一位。
⑧要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点，一般在纸带上每隔4个点取一个计数点，即时间间隔为T＝0.02 s×5＝0.1 s。
⑨在坐标纸上画v－t图像时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图像尽量分布在较大的坐标平面内。 八、实验探究——物体仅在重力作用下的运动
1．实验原理及器材
重锤拖着纸带竖直下落时，如果纸带所受阻力和空气阻力比物体的重力小得多，可近似认为重锤仅在重力作用下运动，根据打出的纸带分析研究重锤的运动规律。
使用的器材有：打点计时器、交流电源、纸带、重锤、铁夹及铁架台。 2．主要实验步骤
①如图3－2－2所示，把打点计时器竖直固定在铁架台上，使两个限位孔上下对齐，连接好电源。图3－2－2 ②把纸带穿过两个限位孔，下端用铁夹连到重锤上，让重锤靠近打点计时器。
③用手捏住纸带上端把纸带拉成竖直状态，打开打点计时器的电源，松开手让重锤和纸带自由下落。
④重复几次，选取一条点迹清晰的纸带分析计算。 3．实验注意事项
①为尽量减小空气阻力的影响，重物应选质量大、体积小的物体(如重锤等)。
②打点计时器应竖直固定好。
③重锤应靠近打点计时器，且要先打开打点计时器的电源，再放手让重锤运动。 [例1] 打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器，图3－2－3中甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，请回答下面的问题。图3－2－3 (1)甲图是______打点计时器，电源采用的是______。
(2)乙图是______打点计时器，电源采用的是______。
(3)某同学在“匀变速直线运动的实验探究”的实验中，是用打点计时器在纸带上打的点记录小车的运动情况。他做此实验时步骤如下： A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，放开纸带，再接通电源。
B．将打点计时器固定在长木板上，并接好电路。
C．把一条绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上适当的钩码。
D．小车停止运动后，直接取下纸带。
E．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔。 F．换上新纸带，重复操作三次，然后从各纸带中选取一条清晰的进行数据处理。
其中错误或遗漏的步骤有：
①__________________________________________；
②__________________________________________。
将以上步骤完善后按合理的顺序填写在下面横线上。
_____________________________________________ [解析] (1)甲图是电磁打点计时器，电源采用低压交流电4～6 V。
(2)乙图是电火花打点计时器，所用电源为220 V交流电。
(3)实验过程中应先接通电源再放开纸带，取纸带前应先断开电源，所以错误操作是A、D步骤。
合理的顺序应是BECADF。
[答案] 见解析 [例2] 在“匀变速直线运动的实验探究”中，从0点开始每5个点取1个计数点的纸带如图3－2－4所示，其中，0、1、2、3、4、5、6都是计数点。测得s1＝1.40 cm，s2＝1.90 cm，s3＝2.38 cm，s4＝2.88 cm，s5＝3.39 cm，s6＝3.87 cm。图3－2－4 (1)在打点计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为v1＝_______cm/s，v2＝________cm/s，v3＝________cm/s，v4＝________cm/s，v5＝________cm/s；
(2)在平面直角坐标系中作出小车运动的v－t图像；
(3)分析小车的速度随时间变化的规律。 (2)根据以上计算出的各计数时刻的速度值，用描点法即可作出小车运动的v－t图像，如图所示。 (3)由图可知，描绘小车运动的v－t图像是一条向上倾斜的直线，可判断出小车的速度是随时间均匀增加的。
[答案] (1)16.50 21.40 26.30 31.35 36.30
(2)见解析 (3)小车运动的速度是随时间均匀增加的 [例3] 在做“匀加速直线运动的实验探究”的实验中，打点计时器接在50 Hz的低压交变电源上，某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点，共取了A、B、C、D、E、F六个计数点(每相邻两个计数点间的四个点未画出)。从每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别为a、b、c、d、e段)，将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中，如图3－2－5所示，由此可以得到一条表示v－t关系的图线，从而求出加速度的大小。图3－2－5 (1)请你在xOy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v－t关系的图线(作答在图上)，并指出________(“x”或“y”)轴相当于v轴。
(2)从第一个计数点开始计时，为求出0.15 s时刻的瞬时速度，需要测出________段纸带的长度。
(3)若测得a段纸带的长度为2.0 cm，e段纸带的长度为10.0 cm，则可求出加速度的大小为________m/s2。 [解析] (1)分别取a、b、c、d、e五段的上方中点，并连线，得到的即为v－t图像，如图所示，y轴相当于v轴。[答案] (1)见解析图 y轴相当于v轴 (2)b (3)2点击下图进入应用创新演练课件16张PPT。课件29张PPT。3.2 匀变速直线运动的实验探究1、了解打点计时器的结构和原理。
2、会利用打点计时器测算物体的速度和加速度。
3、会利用频闪照相法求物体的速度和加速度。实验室中小车的运动是物理学中最简单的物体运动。我们如何测量小车各时刻的速度、加速度呢?可直接用直尺和秒表测量位移和时间，但误差较大，用什么方法可减小测量误差呢？一、打点计时器及应用电磁打点计时器电火花打点计时器两种常见打点计时器直流？ 交流？交流电1、电磁打点计时器
（1）原理
（2）构造
（3）工作电压：4-6V尖端放电2、电火花打点计时器
（1）构造：如下图
（2）原理：脉冲电流经放电针、墨粉纸盘放电
（3）工作电压：220V打点计时器是一种计时仪器，并且能记录物体的相对位置。
使用的共同特点：
必须使用交流电
我国民用交流电频率为50Hz，所以所打的两个点间的时间间隔为0.02s3、练习使用打点计时器疏密与速度的关系（1）需测量的量：
（2）关系式：所选取的两点间的位移△x 和时间△t
平均速度4、利用纸带求速度和加速度纸带的处理 ——测平均速度01234.................0.010.0140.0180.0220.0240.0400.080.080.080.080.160.160.1250.1750.2250.2750.1500.250在时间间隔很短时，平均速度可近似为瞬时速度,由a=△v/△t可计算出加速度的数值由上述数据看出，小车做匀变速直线运动逐差法求加速度
设物体做匀加速直线运动，加速度是a，在各个连续相等的时间T里的位移分别是s1、s2、s3……则有△s=s2-s1=
s3-s2=s4-s3=……=aT2
由上式还可得到
s4-s1=(s4-s3)+(s3-s2)+(s2-s1)=3aT2
同理有s5-s2=s6-s3=……=3aT2
可见，测出各段位移s1、s2……即可求出
加速度a1=（s4-s1）/3T2 a2=(S5-S2)/3T2……
再算出a1、a2……的平均值，就是我们测定匀变速直线运动的加速度的逐差法。例1 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验
中，如下图给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的
纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点。测得
x1=1.40cm，x2=1.90cm，x3=2.38cm， x4=2.88cm，x5=
3.39cm，x6=3.38cm。那么（1）在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：v1= cm/s,v2= cm/s,v3=______cm/s,
v4= cm/s,v5= cm/s。
（2）在平面直角坐标系中作出v-t图像
（3）分析小车运动速度随时间的变化规律答案：(1) 16.50 21.40 26.30 31.35 36.30
(2)在平面直角坐标系中作出v-t图象
(3) v随t均匀增加在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点
计时器记录纸带运动的时间。计时器所用电源的频率为
50Hz，图为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的
两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，用米尺量出1、2、3、4、5点分别到0点的距离如图所示（单位：cm）。由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小v4＝________m／s，小车
的加速度大小a＝________m／s2。 0.4050.756二、频闪照相法及其应用频闪照相
与打点计时器记录的信息相比较，频闪照相是如何记录时间信息和位移信息的呢？100000000频闪灯的闪光频率相当于打点计时器交流电的频率，而相同时间出现的影像相当于打点计时器打出的点，因此频闪照片记录了物体运动的时间和位移。利用频闪照片求物体的速度和加速度，与同纸带的处理方法相同。现在你明白了吗？例2．小球作直线运动时的频闪照片如图所示，已知频闪周期T＝0.1s，小球相邻位置间距分别为OA＝6.51cm，AB＝5.59cm，BC＝4.70cm，CD＝3.80cm，DE＝2.89cm，EF＝2.00cm.小球在位置A时的速度大小vA＝________m/s.
小球运动的加速度大小a＝________m/s2.0.6050.900做匀速直线运动的小车，牵引一条通过打点计时器的纸带，交流电源的频率是50Hz，由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带．如图所示，每一小段纸带的一端与x轴相重合，两边与y轴平行，将纸带贴在坐标系中．(1)仔细研究图像，找出小车在相邻时间内位移存在的关系．(2)设Δt＝0.1s，请画出该小车的v－t图象
(3)根据图象求其加速度．答案：(1)相邻相等的时间内的位移差相等
(2)见图 (3)0.8 m/s2在做“匀变速直线运动的实验探究”的实验时，所用电源频率为50 Hz，取下一段纸带研究，如图所示，设0点为计数点的起点，每5个点取一个计数点，则第一个计数点与起始点间的距离x1＝______ cm，计算此纸带的加速度大小a＝______ m/s2.33三、科学探究研究物体仅在重力作用下是否做匀变速直线运动打点计时器、低压交流电源、铁架台、纸带、复写纸、重物、刻度尺实验器材：实验装置图：～学生电源实验步骤：
1、把打点计时器竖直固定在铁架台上，连接好电路。
2、将纸带固定在重物上，让纸带穿过打点计时器。
3、用手握住纸带，让重物静止并靠近打点计时器，先接通电源，然后放开纸带，让重物自由下落。
4、更换纸带，重复2、3步。
5、选择一条点迹清晰的纸带，标记上0、1、2、3、4、5，并用刻度尺测量出各段的距离，计入表格并求出加速度a。1、打点计时器是一种使用交流电的计时仪器，电磁打点计时器工作电压为4-6V,电火花计时器工作电压为220V，它们的打点周期都是0.02S,同时还能记录物体运动的位移信息。
2、在时间间隔很短的情况下，平均速度可近似为瞬时速度，进而可求出物体的加速度，判断物体是否做匀加速直线运动。
3、频闪照片可记录物体的时间和位移信息，因此可仿照纸带的处理方法求出物体的加速度。课件26张PPT。3.3 匀变速直线运动实例
――自由落体运动1、认识自由落体运动，知道影响物体下落快慢的因素。
2、理解自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动。
3、知道自由落体运动的规律，并能够运用自由落体规律解决实际问题。钢球和纸片从相同的高度同时下落谁先落地呢？把一张同样的纸片握成纸团后再进行比较，请根据现象分析原因美国宇航员大卫·斯哥特在月球上同时释放了一个铁球和一根羽毛，他发现两者同时落地。真空中物体的运动有空气时物体的运动根据这个实验，我们得到的结论是：在没有空气阻力的情况下，两物体同时落地一、自由落体运动的特点1、定义：物体不受其他因素影响，只在重力作用下从静止开始下落的运动称为自由落体运动2、自由落体运动的特点
(1)初速度为零 (2)只受重力3、自由落体运动的规律探究 纸带（1）用打点计时器探究自由落体运动你还记得相关的注意事项吗？∵(S2-S1)=(S3-S2)=(S4-S3)=(S5-S4)=(S6-S5)=aT 2 即自由落体运动，是初速度为0的匀加速直线运动（2）用闪光照片研究自由落体运动如图是每秒闪光10次拍摄出的小球下落的频闪照片，由照片中的时间和位移信息可知：△S=aT2=s2-s1=s3-s2=常数S1S2S3可得自由落体运动是匀加速直线运动
又知两小球影像的时间间隔T=0.1S
得加速度a=10m/s24、自由落体运动的性质自由落体运动,实质上是一种初速度为零的匀加速直线运动二、自由落体运动的加速度自由落体运动的加速度来自于地球与物体间的万有引力，称为重力加速度，用g表示，方向总是竖直向下的。其大小可以用实验的方法来测定，一般情况下，g取9.8m/s2,在估算时，g还可取10m/s2.在不同地点g的数值不同。Vg北极:g= 9.832m/s2北京:g= 9.801m/s2赤道:g= 9.780m/s2三、自由落体运动的规律S-V公式速度公式位移公式自由落体运动规律的应用例题1、屋檐上水滴下落的过程可以近似地看作是自由落体运动。假定水滴从10m高的屋檐上无初速度滴落，水滴下落到地面时的速度大约是多大？1、为了测出井口到水面的距离，让一小石块从井口自由下落，经过2秒后听到石块击水的声音，估计井口到水面的距离．解析：已知石块做自由落体运动，t=2s,加速度为g,由
公式 可得
s=20m ，即井口到水面的距离为20m.2.一个物体从 19.6 m 高的地方自由下落，问经过多长时间落到地面？它落到地面时的速度是多少？四、自由落体运动规律探索的回眸亚里士多德伽利略
（1564—1642）
意大利物理学家物体下落的快慢由它们的重力大小决定物体下落的速度不受其重力大小的影响（公元前4世纪）
希腊哲学家比萨斜塔实验结论：两个铁球
同时落地同时落地啊!伽利略的斜面实验s1s2s3实验原理：实验目的：利用斜面，延长了小球的运动时间，从而解决了时间测
量上的困难。对特定的斜面，其比值 保持不变，即
可说明：小球在斜面上的运动是匀变速直线运动。小球在斜面上的运动是匀变速直线运动，当倾角为90度时，即物体自由下落时，其比值也保持不变，由此伽利略间接地证明了自由落体是匀变速直线运动。实验结论：例题2、在一演示实验中，一个小球在斜面上滚动，小球滚动的距离x和运动过程中所经历的时间T之间的关系如表所示，由数据可初步归纳出x与T得关系为（ ）A.x=KT B.x=KT2 C.x2=KT D.不能判断B3、从塔顶释放一小球A，1s后从
同一地点再释放另一小球B，两
球都做自由落体运动，则落地前
A、B两球间距离将（ ）
A.保持不变
B.不断减小
C.不断增大
D.有时增大、有时减小C一、自由落体运动只在重力作用下从静止开始下落的运动称为自由落体运动2、运动性质：二、自由落体运动的加速度大小：一般g可取9.8m/s2或10m/s2方向：竖直向下1、定义：初速度为零的匀加速直线运动三、自由落体运动的规律四、 自由落体运动规律的应用
