粤教版高中物理必修第一册第二章匀变速直线运动第一节匀变速直线运动的特点课件(共38张PPT)

(共38张PPT)
第二章　匀变速直线运动
第一节　匀变速直线运动的特点
[学习目标]
1．通过实验，探究匀变速直线运动的速度特点．　2.通过实验，探究匀变速直线运动的位移特点．
3．知道匀变速直线运动的特点．　4.知道匀变速直线运动的分类．　5.理解v－t图像的物理意义．
一、匀变速直线运动的速度特点
(一)实验原理
1．利用数字计时器计算瞬时速度：小球直径D与经过光电门的时间t的比值是小球经过光电门的平均速度，用该平均速度表示小球经过光电门的瞬时速度．
2．用v－t图像表示小球的运动情况：以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，用描点法作出小球的v－t图像，图线的斜率表示加速度的大小，如果 v－t 图像是一条倾斜的直线，说明小球在相等时间内的速度变化相等，加速度不变．
(二)实验器材
数字计时器、交流电源、倾斜直槽、小球(直径D＝0.02 m)、坐标纸．
(三)实验步骤
1．如图1所示，倾斜直槽放置在水平桌面上，把光电门B、C固定在倾斜直槽上．
2．闭合电源开关，将计时器选择按钮选择1.让小球从紧靠竖直支架A的位置由静止释放，数字
计时器采集的小球经过B、C两个光电门的时间记录到下表中．
3．将计时器选择按钮选择2.从同一位置A再次由静止释放小球，把数字计时器测量的小球经过两个光电门之间的时间记录到下表中．
4．断开电源开关，改变光电门C的位置，重复上述操作过程，将五次测量获得的实验数据填入下表中．
小球经过两个光电门实验数据表
项目 实验次数
1 2 3 4 5
小球经过光电门B的遮光时间t1/s
小球经过光电门B的瞬时速度v1/(m·s－1)
小球经过光电门C的遮光时间t2/s
小球经过光电门C的瞬时速度v2/(m·s－1)
小球经过两个光电门之间的位移s/m
小球经过两个光电门之间的时间t/s
2．作出小球运动的v－t图像．
(1)在坐标纸上建立直角坐标系，以小球经过两个光电门之间的时间t为横轴，小球经过光电门的速度v为纵轴，根据表格中的数据在图2坐标系中描点．
(2)观察得到的图线，分析物体的速度随时间的变化规律．
3．结论：做匀变速直线运动的物体，在相等时间内的速度变化相等，加速度恒定．
二、匀变速直线运动的位移特点
(一)实验器材
倾斜直槽(带刻度)、小球、频闪照相机
(二)实验步骤
1．把倾斜直槽放置在水平桌面上．
2．将小球从紧靠竖直支架A的位置由静止释放，用频闪照相机对小球的运动进行拍照．
(三)数据处理
1．比较相邻的相等时间内的位移s1、s2、s3、s4和s5的大小(如图3所示).
2．比较相邻的相等时间内的位移之差Δs1、Δs2、Δs3、Δs4的大小．
3．结论：做匀变速直线运动的物体，在任意两个连续相等的时间内的位移之差是相等的．
典例 分类讲解
题型一　匀变速直线运动的速度特点
角度1　用光电门测速度
　　　利用如图所示的装置研究物体的直线运动．图中A、B是固定的光滑斜面，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，当光电门中有物体通过时与它们连接的光电计时器(都没有画出)能够显示挡光时间．让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10－2 s、2.00×10－2 s．滑块从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt＝0.311 s，已知滑块沿斜面方向的长度为5.00 cm，测得光电门1和2之间的距离为0.54 m．求：(结果要求保留3位有效数字)
(1)滑块通过光电门1时的速度v1＝________m/s，通过光电门2时的速度v2＝________m/s.
1.00
2.50
(2)滑块从光电门1运动到光电门2的这段时间内的平均速度为__________m/s.
1.74
(3)滑块下滑过程的加速度为________m/s2.
4.82
角度2　匀变速直线运动的速度特点
　　(多选)对匀变速直线运动的理解，下列说法正确的是(　　)
A.匀变速直线运动的加速度是不变的
B．匀变速直线运动速度变化量总是相等的
C．匀变速直线运动中速度保持不变
D．匀变速直线运动的v－t图像是一条倾斜直线
√
√
[解析]　匀变速直线运动速度随时间均匀变化，加速度保持不变，v－t图线的斜率表示加速度大小，所以v－t图像是一条倾斜的直线，故A、D正确，C错误；做匀变速直线运动物体的速度均匀变化，由Δv＝at知，在任意相等时间内速度变化量才相等，故B错误．
题型二　匀变速直线运动的位移特点[学生用书P28]
　　　如图所示，物体做匀变速直线运动，途经O、A、B、C四点，其中A、B之间的距离l1＝2 m，B、C之间的距离l2＝3 m．若物体通过l、l1、l2这三段位移的时间相等，则O、A之间的距离l等于(　　)

A．1 m B．0.5 m　
C．1.5 m D．0.8 m
√
[解析]　做匀变速直线运动的物体，在任意两个连续相等的时间内的位移之差相等，故l1－l＝l2－l1，代入数据可得2 m－l＝3 m－2 m，解得l＝1 m，A正确．
　　　做匀减速直线运动的物体，若在第1 s内的位移是10 m，第2 s内的位移为6 m，则后1 s 内位移是(　　)
A．1 m B．2 m
C．3 m D．4 m
[解析]　根据匀变速直线运动的位移特点：在任意两个连续相等的时间内的位移之差相等，可知在后1 s的位移与前1 s的位移之差等于10 m－6 m＝4 m，故后1 s的位移为6 m－4 m＝2 m.
√
题型三　匀变速直线运动

四个物体运动的vt图像如图所示．
(1)物体分别做什么运动？
(2)在乙、丙、丁图中，加速度不变的物体是哪个？在乙和丁图中，物体的运动有什么不同？
[提示]　(1)甲做匀速直线运动；乙做匀加速直线运动；丙做匀减速直线运动；丁做变加速直线运动．
(2)乙、丙；物体乙的v－t图线斜率不变，加速度不变，速度随时间均匀增加，物体丁的v－t图线斜率变大，加速度变大，速度增加得越来越快．
2．匀变速直线运动的分类
(1)匀加速直线运动：物体的速度随时间均匀增加的变速直线运动．如图1所示的直线a表示的是匀加速直线运动．
　　　关于匀变速直线运动，下列说法正确的是(　　)
A．匀变速直线运动是相等时间内通过的位移相等的运动
B．匀减速直线运动的加速度一定为负
C．匀减速直线运动的速度和加速度的方向一定是相反的
D．在匀减速直线运动中，速度和位移一定都随时间的增加而减小
√
[解析]　匀速直线运动在相等时间内通过的位移相等，匀变速直线运动在相等时间内通过的位移不相等，故A错误；若物体的速度为负方向，物体做匀减速直线运动，则物体的加速度为正方向，故B错误；匀减速直线运动的速度和加速度的方向一定是相反的，故C正确；在匀减速直线运动中，速度减至零之前，速度随时间的增加而减小，位移随时间的增加而增大，故D错误．
　　　(多选)关于匀变速直线运动，下列说法正确的是(　　)
A．v－t图像是一条倾斜的直线
B．物体运动的加速度可以变化
C．无论Δt选在什么区间，对应的速度的变化
量Δv与所用的时间变化量Δt之比都是一样的
D．在匀变速直线运动中，如果物体的速度随时间均匀减小，这种运动叫作匀加速直线运动
√
√
[解析]　根据v－t图像的斜率表示加速度，由于匀变速直线运动的加速度保持不变，所以匀变速直线运动的v－t图像是一条倾斜的直线，故A正确，B错误；根据Δv＝aΔt，由于加速度保持不变，无论Δt选在什么区间，对应的速度的变化量Δv与所用的时间变化量Δt之比都是一样的，故C正确；在匀变速直线运动中，如果物体的速度随时间均匀减小，这种运动叫作匀减速直线运动，故D错误．
随堂 巩固落实
√
1．(2024·广州真光中学期中)物理学中常用如图所示测量装置，这个装置可以直接记录的物理量是(　　)
A.平均速度　　 　　
B．瞬时速度
C．时间
D．加速度
解析：物体下落到光电门处时会被直接记录遮光时间，平均速度、瞬时速度和加速度是间接计算出来的．
2．(多选)如图所示的是几个质点的运动图像，其中表示物体做匀变速直线运动的是(　　)
√
√
解析：v－t图像是一条向上倾斜直线，表示物体做匀加速直线运动，故A、C正确；v－t图像是平行于t轴的直线，在t轴下方表示物体沿负方向做匀速直线运动，故B错误；s－t图像是一条倾斜直线，斜率为负，表示物体沿负方向做匀速直线运动，故D错误．
3．(2025·佛山月考)汽车刹车做匀减速直线运动，那么它的(　　)
A．速度和路程都随时间减小
B．速度和加速度都是负值
C．速度和加速度都随时间增大
D．速度随时间减小，路程随时间增大
解析：汽车刹车做匀减速直线运动，速度随时间均匀减小，路程随时间不断增大，A错误，D正确；汽车刹车做匀减速直线运动，若速度为正值，则加速度为负值，B错误；汽车刹车做匀减速直线运动，加速度不变，C错误．
√
4．如图所示的是一个物体运动的v－t图像．下列说法正确的是(　　)

A．物体的加速度越来越小
B．物体的速度先增加后减小
C．物体可能做匀变速直线运动
D．在相等的时间间隔内，速度的变化量越来越大
解析：根据v－t图像的切线斜率表示加速度，可知物体做加速度逐渐减小的加速运动，即变加速运动；根据Δv＝aΔt，由于加速度越来越小，则在相等的时间间隔内，速度的变化量越来越小．
√
5．(2025·汕头校考期中)两木块甲、乙自左向右做直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图所示，连续两次曝光的时间间隔是相等的，由图可知两木块(　　)


A．甲木块做匀速直线运动，乙物块做匀加速直线运动
B．甲木块做变加速直线运动，乙木块做匀速直线运动
C．t2到t5时间内，甲、乙物块的平均速度相等
D．整个运动的过程，甲木块始终在乙木块的前面
√