课件18张PPT。第二章 匀变速直线运动的研究1 研究： 探究小车速度随时间变化的规律实验步骤
⑴ 木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定，连接好电路
⑵ 穿纸带；挂钩码。
⑶ 先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，纸带打完后立即关闭电源。
⑷ 观察打点情况，注意发现问题。
（5）换纸带，变换钩码，再做一次。 实验注意事项：
1．固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。
2．滑轮不能过高,细绳应与木板平行运动中,不要刮碰。
3．小车应由紧靠打点计时器处开始释放，在撞击滑轮前应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。
4．先接通电源，后果断释放小车运动。
5．打点结束后立即关闭电源。数据处理：
纸带能给我们提供哪些信息？
记录时间和小车在不同时刻的位置思考：怎样分析和选取纸带上的点？开头过于密集的点舍掉纸带的一段；若纸带上点与点之间的距离较小，可取多个间隔（一般5个点）为一计数点,时间为0.1s；原则上取六、七个计数点为宜；给选取的点加标记。
如何测量长度?
从0点开始,依次读出每个计数点的位置坐标值
如何分析0－3、0－5、0－6及3－5、3－6的平均速度?用求平均速度的方法来代替思考：如何计算出所取计数点的瞬时速度？思考:如何代替？选择包括该点在内的一段位移（该点最好处在中间时刻位置）Δx，找出对应的时间Δt，用Δx／Δt作为该点的瞬时速度）；可以表示D、F及它们中间任意一点的瞬时速度4055.9563.9572.147.9结论:由小车运动的V-t图象可知,小车的速度随时间均匀增加作V-t图象应注意的问题1坐标轴的单位长度选取要合适,使图象尽量分布在坐标平面中央部分
2通过观察分析图线规律,尽可能用直线作出图线
3让尽可能多的点在这条直线上,不在直线上的点,尽量均匀地分布在直线的两侧思考:
1只用两组数据求出加速度是不否可以?
答:数据太少,不能体现数据变化的规律
2图象法比数据代入法处理数据的好处是什么?
能直观形象地描述物体运动的规律,同时很好地减小实验的误差例下图是某同学用打点计时器研究物体运动规律时得到的一段纸带．根据图中的数据，计算物体在AB段、BC段、CD段和DE段的平均速度大小，判断物体运动的性质．由以上计算数据可以判断出：在误差允许的范围内，物体先加速运动，后匀速运动．规律总结：判断物体运动情况的方法是：
(1)直接由纸带上打的点的疏密程度粗略判断．
(2)先算出各段的平均速度，再由平均速度的大小判断．
(3)利用所画出的v－t图线，直观地判断．课件47张PPT。小球从斜面上滚下来的数据表 vt0123450.210.40.580.81.0A
B分析分析分析分析匀变速直线运动匀变速直线运动匀变速直线运动2.分类：匀变速直线运动2.分类：匀变速直线运动2.分类：判定匀加、匀减的方法v0 ＞0，a ＞0 匀加速判定匀加、匀减的方法v0 ＞0，a ＞0 v0 ＞0，a ＜0匀加速匀减速判定匀加、匀减的方法v0 ＞0，a ＞0 v0 ＜0，a ＜0v0 ＞0，a ＜0匀加速匀加速匀减速判定匀加、匀减的方法v0 ＞0，a ＞0 v0 ＜0，a ＜0v0 ＜0，a ＞0v0 ＞0，a ＜0匀加速匀加速匀减速匀减速判定匀加、匀减的方法v0 ＞0，a ＞0 v0 ＜0，a ＜0 匀加速
（a、v同向）v0 ＜0，a ＞0v0 ＞0，a ＜0匀加速匀加速匀减速匀减速判定匀加、匀减的方法v0 ＞0，a ＞0 v0 ＜0，a ＜0 匀加速
（a、v同向） 匀减速
（a、v反向）v0 ＜0，a ＞0v0 ＞0，a ＜0匀加速匀加速匀减速匀减速匀变速直线运动的速度与时间的关系匀变速直线运动的速度与时间的关系匀变速直线运动的速度与时间的关系匀变速直线运动的速度与时间的关系匀变速直线运动公式的说明v = v0 + a t加速度匀变速直线运动公式的说明v = v0 + a t加速度运动过程对应的时间匀变速直线运动公式的说明v = v0 + a t加速度初状态的速度运动过程对应的时间匀变速直线运动公式的说明v = v0 + a t加速度初状态的速度运动过程对应的时间末状态的速度匀变速直线运动公式的说明v = v0 + a t通过v I t图象来理解速度与时间关系式v = v0 + a t通过v I t图象来理解速度与时间关系式匀加速直线运动v = v0 + a t通过v I t图象来理解速度与时间关系式匀加速直线运动v = v0 + a t通过v I t图象来理解速度与时间关系式匀加速直线运动匀减速直线运动v = v0 + a t通过v I t图象来理解速度与时间关系式匀加速直线运动匀减速直线运动v = v0 + a t讨论v = v0 + a t讨论 当 v 0= 0 时物体做初速度为零的匀加速直线运动v = atv = v0 + a t讨论 当 v 0= 0 时物体做初速度为零的匀加速直线运动 当 a = 0 时物体做匀速直线运动v = atv = v0 v = v0 + a t例题1例题1说明：一般规定初速度方向为正方向例题1说明：一般规定初速度方向为正方向 取汽车初速度的方向为正方向
已知v0 =40km/h =11m/s例题1说明：一般规定初速度方向为正方向 取汽车初速度的方向为正方向
已知v0 =40km/h =11m/s例题2例题2说明：一般规定初速度方向为正方向例题2 取汽车初速度的方向为正方向，
已知v = 0m/s，t =2s，a =-6m/s2说明：一般规定初速度方向为正方向例题2 取汽车初速度的方向为正方向，
已知v = 0m/s，t =2s，a =-6m/s2说明：一般规定初速度方向为正方向小结课件29张PPT。3 匀变速直线运动的位移与时间的关系1、位移求法的讨论匀变速直线运动的位移与时间的关系（1）位移的第一种求法：利用平均速度来计算位移例：某同学所打纸带如图，求计数点0到计数点6的位移？1、位移求法的讨论匀变速直线运动的位移与时间的关系（2）位移的第二种求法：利用v—t图像包围的面积来求位移。1、位移求法的讨论匀变速直线运动的位移与时间的关系（2）位移的第二种求法：利用v—t图像包围的面积来求位移。①1、位移求法的讨论匀变速直线运动的位移与时间的关系（2）位移的第二种求法：利用v—t图像包围的面积来求位移。①②1、位移求法的讨论匀变速直线运动的位移与时间的关系（3）位移的第三种求法：利用数学推导公式。③ 如果问题的已知量和未知量都不涉及时间，利用上式计算求解，会使问题变得简单、方便！ 例题：P41某飞机着陆时的速度216km/h，随后匀减速滑行，加速度的大小是2m/s2。机场的跑道至少要多长才能使飞机安全地停下来？2、位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系（1）位移与时间的关系式（ ）公式说明：① 公式： 中， 是
矢量，应用时应选取正方向。（先建立坐标系，方向才能定）② 公式： 中，共含有四个物理
量，因此只需要知道三个就可以求第四个。2、位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系（2）位移与时间的关系式（ ）2、位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系（3）若非匀速和匀变速直线运动位移时间的关系式 不仅匀速直线运动和匀变速直线运动的v—t图像中包围的面积为物体运动的位移，任何形式的直线运动都是如此！
在高中阶段只能数格格！2、位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系（3）意外收获的公式① 匀变速直线运动的平均速度公式② 匀变速直线运动的平均速度恰好等于这段时间中间时刻的瞬时速度：匀加速、匀减速均可该式为矢量式，看规定正方向！2、位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系（3）意外收获的公式 针对练习：一个作匀加速直线运动的质点，在连续相等的两个时间间隔内，通过的位移分别是24m和64m，每一个时间间隔为4s，求质点的初速度？(a=2.5m/s2)
解答：由公式 得： 由公式 得：2、位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系（3）意外收获的公式 ③在匀变速直线运动中任意两个连续相等的时间间隔T内，位移之差是一个常数！且为： 此结论经常用来判断是否做匀变速直线运动。2、位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系（3）意外收获的公式 针对练习：一个作匀加速直线运动的质点，在连续相等的两个时间间隔内，通过的位移分别是24m和64m，每一个时间间隔为4s，求质点的加速度？
解答：由公式 得：2、位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系（3）意外收获的公式④ 某段位移中间位置处的瞬时速度公式：问题：一个物体以初速度v0从斜面上滑下，滑到斜面底端时速度为vt，求她滑到斜面中点时的速度？2、位移与时间的关系匀变速直线运动的位移与时间的关系（3）意外收获的公式 问题跟踪：物体沿一直线运动，在t时间内通过的位移为x，它在中间位置x/2处的速度为v1，在中间时刻t/2的速度为v2，则v1和v2的关系为（ ）A.当物体做匀加速直线运动时,v1>v2
B.当物体做匀减速直线运动时,v1>v2
C.当物体做匀加速直线运动时,v1=v2
D.当物体做匀减速直线运动时,v1 解：设物体的加速度为a，到达A点的速度为vA,通过AB段和BC段所用的时间为t，则有： 由以上二式得： 再设OA的距离为L，则有上两式得： 匀变速直线运动的位移与时间的关系4、初速度为零的匀加速直线运动的比例式4、初速度为零的匀加速直线运动的比例式匀变速直线运动的位移与时间的关系设t=0开始计时，以T为时间单位，则：（1） 末、 末、 末……瞬时速度之比为：（2） 第一个 内、第二个 内、第三个 内……位移之比为：4、初速度为零的匀加速直线运动的比例式匀变速直线运动的位移与时间的关系设t=0开始计时，以T为时间单位，则：（1） 末、 末、 末……瞬时速度之比为：（2） 第一个 内、第二个 内、第三个 内……位移之比为：（3） 1 内、2 内、三 内……位移之比为：（4） 通过连续相等的位移所用时间之比：4、实验问题处理—科学漫步实验：用打点计时器测速度（2）气垫导轨链接1 链接2 链接3课件29张PPT。4 匀变速直线运动的速度与位移的关系回 顾匀变速直线运动的规律
速度规律：
v=________ 当v0=0时，v=______
位移规律：
x=________ 当v0=0时，x=______
x=________ 当v0=0时，x=______
一个物体做匀加速直线运动，加速度为4 m/s2，某时刻的速度是8m/s,经过一段位移，速度为20m/s，求这段位移是多大？分析下面一个例子：42m分析与思考：在此问题中，并不知道时间t，因此要分步解决，能不能用一个不含时间的公式直接解决呢？既然不涉及t，怎样将时间消去?消去t得：第四节 匀变速直线运动 的位移与速度的关系 一个物体做匀加速直线运动，加速度为4 m/s2，某时刻的速度是8m/s,经过一段位移，速度为20m/s，求这段位移是多大？再来看看这个例子：解：取初速方向为正，由题知则由匀变速的速度位移关系则可得匀变速直线运动位移与速度的关系 小试牛刀！例题：某飞机着陆的速度是216km/h随后匀减速滑行，加速度的大小为2m/s2.机场的跑道至少要多长才能使飞机安全地停下来？对比匀变速直线运动的公式：不涉及位移；
不涉及末速度；
不涉及加速度；
不涉及时间；五个量知道
了三个量，
就能求出其
余两个量。例：汽车由静止出发做匀加速直线运动，用10s时间通过一座长140m的桥，过桥后汽车的速度是16m/s。求：（1）它刚开上桥头时的速度是多大? （2）桥头与出发点之间的距离是多少？ 试求初速为v0末速为v的匀变速直线运动
的中间时刻的瞬时速度解：因为B为中间时刻，由匀变速直线运动的特点知故结论：匀变速直线运动某段时间的中点时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度。也等于初、末速度之和的一半。 一匀变速直线运动的初速度为v0、末速度为v，求中点位置处的瞬时速度。解：设AC的位移为x，由速度位移公式知解得挑战自我1.在匀变速直线运动中，某段位移中间位置的瞬时速度与这段位移的初、末速度有什么样的关系？
2.在匀变速直线运动中，某段时间中间时刻的瞬时速度与全程的平均速度有什么样的关系？你能比较
的大小吗？匀变速直线运动的推论匀变速直线运动的三个基本规律小结速度与时间关系位移与时间关系速度与位移关系速度公式位移公式速度位移公式
在某城市的一条道路上，规定车辆行驶速度不得超过30km/h.在一次交通事故中，肇事车是一辆客车，量得这辆车紧急刹车(车轮被抱死)时留下的刹车痕迹长为7.6m(如下图)，已知该客车刹车时的加速度大小为7m/s2.请判断该车是否超速．答案：该车超速
解析：已知刹车距离x＝7.6m
刹车时加速度a＝7m/s2，客车的末速度v＝0
由匀变速直线运动位移与速度的关系v2－v02＝2ax得0－v＝2×(－7)×7.6＝－106.4
得v0＝10.3m/s≈37.1km/h＞30km/h
所以该客车超速.例：一辆汽车原来匀速行驶，速度为24m/s从某时刻起以2m/s2的加速度匀加速行驶。从加速行驶开始至行驶180m所需时间为多少？解：设初速度v0方向为正，所需时间为t根据题意得：v0 =24m/s a=2m/s2 x =180m所以由得：t2+24t-180=0t1=6s t2= -30s所以行驶180m所需的时间为6s(舍去）注意要结合实际情况例：骑自行车的人以5m/s的初速度匀减速上一个斜坡，加速度的大小为0.4m/s2，斜坡长30m，骑自行车的人通过斜坡需要多少时间？解：以初速度v0方向为正方向由位移公式代入数据解得：t1=10s，t2=15s讨论：把两个时间代入速度公式可算出对应的末速度:v1=1m/s，v2=-1m/s答案：t=10s根据题意得：v0 =5m/s a=-0.4m/s2 x =30m
平直公路上有甲、乙两辆汽车，甲以0.5m/s2的加速度由静止开始行驶，乙在甲的前方200m处以5m/s的速度做同方向的匀速运动，问：
(1)甲何时追上乙？甲追上乙时的速度为多大？此时甲离出发点多远？
(2)在追赶过程中，甲、乙之间何时有最大距离？这个距离为多少？解析：画出示意图，如图所示，甲追上乙时，x甲＝x0＋x乙，且t甲＝t乙(追及条件)，根据匀变速直线运动、匀速直线运动的位移公式列出方程，即能解得正确的结果．点评：在用匀变速直线运动规律解答有关追及、相遇问题时，一般应根据追及的两个物体的运动性质，结合运动学公式列出两个物体的位移方程．同时要紧紧抓住追及相遇的一些临界条件，如：当速度较小的物体匀加速追速度较大的物体时，在两物体速度相等时两物体间距离最大；当速度较大的物体匀减速追速度较小的物体时，在两物体速度相等时两物体间的距离最小． 汽车正以10m/s的速度在平直的公路上前进，突然发现正前方有一辆自行车以4m/s的速度做同方向的匀速直线运动，汽车立即关闭油门做加速度大小为6m/s2的匀减速运动，汽车恰好不碰上自行车，求关闭油门时汽车离自行车多远？
解析：在汽车做减速运动的过程中，自行车仍在作匀速运动．当汽车的速度大于自行车速度时，两车间距离在减小；当两车速度相等时，距离不变，当汽车速度小于自行车速度时，距离增大；因此，当汽车速度减小到与自行车速度相等没有碰撞时，便不会碰撞．因而开始时两车间距离等于汽车与自行车位移之差．汽车减速到4m/s时发生的位移和运动的时间分别为
这段时间内自行车发生的位移
x自＝v自t＝4×1m＝4m，
汽车关闭油门时离自行车的距离
x＝x汽－x自＝(7－4)m＝3m.例：一辆汽车做匀减速直线运动，初速度为15m/s，加速度大小为3m/s2，求：
（1）汽车3s末速度的大小。
（2）汽车的速度减为零所经历的时间。
（3）汽车2s内的位移。
（4）汽车第2s内的位移。
（5）汽车8s内的位移。寻找更多的方法！注意做题的格式、用字母符号来表示物理量课件18张PPT。5 自由落体运动物体下落的运动是一种常见的运动。探究1：什么因素影响物体下落的快慢呢？
实验1:重量大的粉笔和轻薄纸片谁下落得快?
重量大的粉笔，下落的快
实验2:半张纸团成的纸团与一张纸呢？
质量小的纸团，下落的快原因:空气阻力对运动快慢有影响探究2：牛顿管实验：无空气影响时，物体下落的快慢？抽气后，就排除了 的影响 注意：观察实验 得出结论空气现象： 。
结论： 。
在真空中下落快慢与物体的重量无关在真空中同时落地定义：物体 只在重力作用下 从 静止 开始下落的运动轨迹：直线自由落体运动特点：v0= 0只受重力运动性质初速度为零
加速直线运动注：如果空气阻力的作用比较小，可以忽略，
物体的落下也可以近似看作自由落体运动。1、实验设计：若是初速度为零的匀加速运动
由 知x正比于t2，
即：x-t2的图像为过原点的直线探究3：自由落体运动的性质2、测量量： x 、 t3、如何测量利用光电计时器
研究自由落体运动实验方案结论:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动
（3）方向：总是竖直向下 （4）大小：通常取g=9.8m/s2，粗略计算时可 取g=10m/s2。（1）同一地点，一切物体在自由落体运动中的
加速度都相同（2）不同地点，g值一般不同。
纬度越高g值越大；3. 自由落体运动的加速度
（重力加速度g）自由落体运动的规律v=v0+at匀变速直线运动自由落体运动gggv= gthh做一做1、书签换成直尺，重做开课时小游戏， 测出直尺在反应时间内，下落高度，与书签长比较，解释开课游戏失败的原因。2、由测出的直尺下落高度，计算反应时间。h3、请测一测自己的反应时间，知道
测反应时间的原理吗？1、关于自由落体运动，下列说法正确的是( )A、物体竖直向下的运动一定是自由落体运动
B、自由落体运动是初速度为零、加速度为g的
竖直向下的匀加速直线运动
C、物体只在重力作用下从静止开始下落的运动
叫自由落体运动
D、当空气阻力的作用比较小、可以忽略不计时，
物体静止开始下落的运动可看作自由落体运动BCD 问题与练习2.以下对自由落体运动的说法中正确的( )
物体开始下落时,速度为零,加速度也为零;
物体下落过程中速度增加,加速度保持不变;
物体下落过程中,速度和加速度同时增大;
物体下落过程中,速度的变化率是个恒量.B D3、甲、乙两物体在同一地点分别从4h和h高处开始做自由落体运动，若甲的质量是乙的4倍，则下列说法中正确的是（ ）
（A）甲乙两物体落地时速度相等
（B）落地时甲的速度是乙的两倍
（C）甲乙两物体同时落地
（D）甲在空中运动的时间是乙的两倍BD4、关于自由落体运动的加速度g，下列说法
正确的是（ ）A、重的物体g大
B、同一地点，轻、重物体的g值一样大
C、g值在地球上任何地方都一样大
D、g值在赤道处大于北极处B5、为了求出塔的高度，从塔顶只有下落一石
子，除了需要知道重力加速度以外，还需
知道下面哪一项（ ）A、石子落至地面所经历的时间
B、最初1s内石子的位移
C、最后1s内石子的位移
D、第1s末的速度和第2s末的速度AC
6、在汶川大地震中，一架直升飞机在灾区某地上空做定点空投救灾物资，已知每隔1秒释放一包物资,当第1包物资刚着地时,第五包刚好离开机舱开始下落。（g=10m/s2)
求:①直升飞机距离地面的高度？
②第一包与第二包之间的距离？小结物体 只在重力作用下 从 静止 开始下落的运动一、定义:二、规律；自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动三、加速度(重力加速度)方向: .竖直向下大小:g =9.8m/s2或g =10m/s2纬度越高 g 值越大特点：只受重力v0 = 0课件24张PPT。伽利略对自由落体运动的研究亚里士多德
(Aristotle，前384—前322)对“重快轻慢”的讨论生活中，常看到物体从高处下落的运动。如熟透的苹果从树上坠落，树叶或纸片飘然落下，似乎重的物体下落得快，轻的物体下落得慢。你对他的观点产生过怀疑吗？ 公元前4世纪，古希腊哲学家亚里士多德根据对上述类似现象的观察，直接得出结论：重的物体比轻的物体下落快。他这一论断符合人们的常识，以至于其后两千年时间里，大家都奉为经典。
小实验：比较硬币和纸片的下落取一枚硬币和一张与硬币大小相同的纸片，让它们同时从同一高度由静止释放，你观察到了什么？
将纸片揉成纸团，让它与硬币从同一高度释放，你又观察到了什么？
通过实验你认为造成“重快轻慢”的真正原因可能是什么？动手操作伽利略对亚里士多德的挑战16世纪末，意大利物理学家伽利略对亚里士多德论断提出了疑问。他在1638年出版的《两种新科学的对话》一书中对此做出了评论，并对落体运动进行了系统研究。伽利略
(GalileoGalilei，1564—1642)让我们跟随伽利略的思路一起来探究！?逻辑的力量发现问题：落体佯谬“重快轻慢”的原因及支持证据伽利略通过逻辑推理的方法指出了亚里士多德观点的自相矛盾之处。
那么又如何解释生活中观察到的重的物体比轻的物体下落得快呢？通过活动，我们知道这是由于空气阻力的影响造成的。
伽利略指出：“如果完全排除空气的阻力，轻重不同的物体将下落得同样快。”在真空实验室里人们用闪光照相的方法对羽毛和苹果的下落进行研究，证实了这一观点。 实验——排除空气阻力的影响牛顿管实验 1971年美国宇航员大卫·斯科特在月球上将一把锤子和一根羽毛同时释放，观察到它们同时落到月球表面。 月球上的落体实验思考：
伽利略在研究落体运动时首先遇到了什么困难？伽利略是怎么做的？他作出了怎样的大胆科学猜想？
?猜想与假说速度与位移成正比假设一假设二速度与时间成正比思考：
伽俐略在实验过程中遇到了怎样的困难？他又是怎样克服的？时间速度困难一：瞬时速度无法直接测量
突破： 运用数学逻辑，得到推论困难二：落体运动时间太短，无法准确测量
突破： “冲淡”重力，使其加速度减小实验设计：伽利略斜面实验铜壶漏滴 怀疑者在翻阅亚里士多德的书籍助手利用自己的脉搏测时间一些贵族伽利略斜面实验数据手稿伽利略?实验验证 ?小球的运动是匀加速直线运动
? 质量不同小球同一斜面下落，加速度相同
? 增大斜面倾角，加速度变大
?实验结论困难三：伽利略用斜面实验验证了x∝t2关系后,怎么用这个结果来说明落体运动也符合这个规律呢？
? 质量不同小球同一斜面下落，加速度相同
? 增大斜面倾角，加速度变大
? 倾角很大，接近落体运动 →
倾角900,就是自由落体运动！?合理外推 伽利略成功验证了自己的猜想，不仅彻底否定了亚里士多德关于落体运动的错误论断，而且得到了落体运动的规律。伽利略的科学方法 ? 现在我们不必用斜面来“冲淡重力”，可以对落体运动精确地“计时”、“定位”，直接研究落体运动的性质。
? 现代研究落体运动的方法 ：
1、用打点计时器
?超越伽利略2 、用频闪照片
3、用光电计时器（测速计等）?超越伽利略课后作业：
伽利略是如何发现问题、克服一个又一个困难的？设想自己处在伽利略的地位会怎样思考问题。写一篇短文，谈谈自己的认识、体会和受到启发而想到的问题。
