第五章第4课时 直线运动（一）学案
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第4课时 直线运动（一）
预学目标
1．通过探究活动认识匀速直线运动及其规律．
2．尝试用图像来描述匀速直线运动，体会到用图像来研究问题的方便．
教材导读
一、匀速直线运动
研究充水玻璃管中气泡的运动规律
(1)活动指导
①如何测定气泡运动的路程和时间？
由于本实验需对路程和时间同时进行测量，难度较大，可以采用固定路程测时间的方法加以解决，具体说就是分别在0 cm、10 cm、20 cm、30 cm和40 cm处用红线或橡皮筋做上标记，标记的起点最好离管底稍远一些，这样做的好处：一是此时气泡运动速度已趋于稳定，二是可留较长的时间开始启动秒表计时．
在用秒表实测时间之前，让管中气泡运动几次，从而对其运动快慢情况有一定的感性认识，以便有的放矢地测量运动，为了便于观察，可在清水中滴几滴红墨水．
②实验操作
在长约50～80 crn、内径为1 cm的玻璃管内注入清水，管的两端用橡皮塞塞好并留一个气泡，将玻璃管竖直放置，这时气泡在玻璃管的上端．
将玻璃管翻转180°后竖直或倾斜放置，观察气泡的运动，当气泡升至0记号时开始计时，直到气泡到达40 cm记号时结束．
③如何面出气泡运动的s—t图像？
在教材P117图5－27中，横轴表示时间（单位为s），纵轴表示路程(单位为cm)．在画图时，首先要根据活动中测量时间的范同，在横轴上恰当的位置标出刻度值；然后，在图中根据实验测量的结果用“·”或“×”标出相应点的位置（使这些点的纵坐标分别对应10 cm、20 cm等，横坐标分别对应测量的时间）；观察这些点的位置关系，看一看这些点是否基本在一条直线上．
(2)实验结果
下表为小明所在的实验小组按上述方法进行实验后测得的数据，如图所示是他们所画的气泡运动的s－t图像．
(3)请你分析表中数据和s－t图像，总结气泡的运动规律，并完成下列填空．
气泡上升一段路程后，运动的路程和时间近似成_______（正／反）比，运动速度可以看成是_______（改变／不变）的．
二、匀速直线运动
请你认真阅读教材P118第1自然段，思考并归纳下列要点．
1．我们把_______的直线运动叫做匀速直线运动．
2．匀速直线运动的特点为：在相等的时间内通过的路程都是_______的．
3．匀速直线运动的速度可用公式_______计算．
例题精讲
例1关于做匀速直线运动的物体的速度公式υ＝，下列说法中正确的是 ( )
A．υ与s成正比，与t成反比 B．υ的大小由s和t两者共同决定
C．υ的大小与s和t均无关，而s与t成正比 D．以上说法均不对
提示：所谓匀速直线运动就是指速度不变的直线运动，也就是物体运动的速度是一个定值，它与路程的长短以及时间的长短均无关，所以A和B均错．既然υ是一个定值，s与t当然就成正比例的关系，也就是说，如果t是原来的几倍，s也将是原来的几倍，而它们的比值保持不变．
解答：C
点评：有些同学常常从纯数学角度认为υ与s成正比，与t成反比，事实上做匀速直线运动的物体在任何时刻的速度都是一样的．无论s与t如何变化，速度υ都是一个恒量，与路程s和时间t无关．
例2 判断一个物体做匀速直线运动的依据是 ( )
A．每间隔1 s沿直线运动的路程相等
B．只需物体的速度大小不变
C．1s内运动5m，2s内运动10 m，3s内运动15 m
D．在任何相等的时间内，沿直线运动的路程都相等
提示：匀速直线运动的特点是：一是直线运动，二是匀速运动．所谓匀速指的是物体在任何相等的时间内通过的路程都相等，这是判断物体是否做匀速直线运动的依据．B只强调了速度大小不变，没有指明沿直线运动，因而是错误的；A和C中虽然表明每间隔1s通过的路程相等，但根据匀速的定义，还必须考虑到它每隔0.1s、0.01 s、0.001 s……通过的路程是否相等．只有在任何相等的时间内通过的路程都相等．才符合匀速的要求，所以A和C不能确定物体是否在做匀速直线运动；D符合匀速直线运动的定义．
解答：D
点评：认为只要物体在一定的时间间隔内通过的路程相等，物体就做匀速直线运动，这种错误是对“匀速”的含义理解不清造成的．
例3 用图像可以表示物体的运动规律，图中用来表示物体做匀速直线运动的是( )
A．乙、丁 B．甲、丙 C．甲、丁 D．乙、丙
提示：本题是关于用图像来描述物体做匀速直线运动的识图题，图甲和图丁是υ－t图像，而图乙和图丙是s－t图像．图甲中的图像是一条平行于时间(t)轴的直线，表明速度υ不随时间t的变化而变化，因此它所表示物体是做匀速直线运动的；图乙的图像也是一条平行于时间(t)轴的直线，表明路程s不随时间t的变化而变化，因此它表示物体静止；图丙中的图像是一条过原点的直线，它表示路程s和时间t成正比，符合匀速直线运动的定义，因此它表示物体做匀速直线运动；图丁中的图像是一条过原点的直线，它表示速度υ和时间t成正比，即速度是随时间的增加而增大的，因此它表示物体做加速运动，而不是做匀速直线运动．
解答：B
点评：描述物体的运动情况既可以用公式，也可以用图像，并且用图像描述比用公式来得更直观．要作出正确的判断，首先要弄清坐标轴所表示的物理量是什么，即图像所表示的是路程随时间变化而变化，还是速度随时间变化而变化，然后再根据图像上图线的变化趋势，作出正确选择．
热身练习
1．一个做直线匀速运动的物体，在8s内通过40 m，它在前4s内的速度为_______m/s，第6s通过的路程是_______m，该物体再前进30 m需要的时间为_______s．
2．下表是一名同学在探究“充水玻璃管中气泡的运动规律”时所记录的数据．由表可知，该气泡在2s内的速度_______（等于／不等于）4 s内的速度．每秒通过的路程_______（相等／不相等）．
3．两个做匀速直线运动的物体，甲的速度与乙的速度之比为3：4，它们通过相同路程所用时间之比为_______；在相同时间内通过的路程之比为_______．
4．如图所示是利用每秒闪光10次的照相装置分别拍摄到的四个小球的频闪照片，其中哪幅照片表示小球在做匀速直线运动 ( )
5．关于匀速直线运动，下列说法中正确的是 ( )
A．速度与路程成正比 B．速度与时间成反比
C．速度的大小与路程和时间的大小无关 D．路程与速度成正比
6．可以用图像来表示物体的运动状态，如图所示，其中物体运动速度相同的是 ( )
A．甲、乙 B．甲、丁 C．乙、丙 D．丙、丁
参考答案
1．5 5 6 2．等于 相等 3．4：3 3：4 4．B 5．C 6．B
预学目标
1．通过探究活动认识匀速直线运动及其规律．
2．尝试用图像来描述匀速直线运动，体会到用图像来研究问题的方便．
教材导读
一、匀速直线运动
研究充水玻璃管中气泡的运动规律
(1)活动指导
①如何测定气泡运动的路程和时间？
由于本实验需对路程和时间同时进行测量，难度较大，可以采用固定路程测时间的方法加以解决，具体说就是分别在0 cm、10 cm、20 cm、30 cm和40 cm处用红线或橡皮筋做上标记，标记的起点最好离管底稍远一些，这样做的好处：一是此时气泡运动速度已趋于稳定，二是可留较长的时间开始启动秒表计时．
在用秒表实测时间之前，让管中气泡运动几次，从而对其运动快慢情况有一定的感性认识，以便有的放矢地测量运动，为了便于观察，可在清水中滴几滴红墨水．
②实验操作
在长约50～80 crn、内径为1 cm的玻璃管内注入清水，管的两端用橡皮塞塞好并留一个气泡，将玻璃管竖直放置，这时气泡在玻璃管的上端．
将玻璃管翻转180°后竖直或倾斜放置，观察气泡的运动，当气泡升至0记号时开始计时，直到气泡到达40 cm记号时结束．
③如何面出气泡运动的s—t图像？
在教材P117图5－27中，横轴表示时间（单位为s），纵轴表示路程(单位为cm)．在画图时，首先要根据活动中测量时间的范同，在横轴上恰当的位置标出刻度值；然后，在图中根据实验测量的结果用“·”或“×”标出相应点的位置（使这些点的纵坐标分别对应10 cm、20 cm等，横坐标分别对应测量的时间）；观察这些点的位置关系，看一看这些点是否基本在一条直线上．
(2)实验结果
下表为小明所在的实验小组按上述方法进行实验后测得的数据，如图所示是他们所画的气泡运动的s－t图像．
(3)请你分析表中数据和s－t图像，总结气泡的运动规律，并完成下列填空．
气泡上升一段路程后，运动的路程和时间近似成_______（正／反）比，运动速度可以看成是_______（改变／不变）的．
二、匀速直线运动
请你认真阅读教材P118第1自然段，思考并归纳下列要点．
1．我们把_______的直线运动叫做匀速直线运动．
2．匀速直线运动的特点为：在相等的时间内通过的路程都是_______的．
3．匀速直线运动的速度可用公式_______计算．
例题精讲
例1关于做匀速直线运动的物体的速度公式υ＝，下列说法中正确的是 ( )
A．υ与s成正比，与t成反比 B．υ的大小由s和t两者共同决定
C．υ的大小与s和t均无关，而s与t成正比 D．以上说法均不对
提示：所谓匀速直线运动就是指速度不变的直线运动，也就是物体运动的速度是一个定值，它与路程的长短以及时间的长短均无关，所以A和B均错．既然υ是一个定值，s与t当然就成正比例的关系，也就是说，如果t是原来的几倍，s也将是原来的几倍，而它们的比值保持不变．
解答：C
点评：有些同学常常从纯数学角度认为υ与s成正比，与t成反比，事实上做匀速直线运动的物体在任何时刻的速度都是一样的．无论s与t如何变化，速度υ都是一个恒量，与路程s和时间t无关．
例2 判断一个物体做匀速直线运动的依据是 ( )
A．每间隔1 s沿直线运动的路程相等
B．只需物体的速度大小不变
C．1s内运动5m，2s内运动10 m，3s内运动15 m
D．在任何相等的时间内，沿直线运动的路程都相等
提示：匀速直线运动的特点是：一是直线运动，二是匀速运动．所谓匀速指的是物体在任何相等的时间内通过的路程都相等，这是判断物体是否做匀速直线运动的依据．B只强调了速度大小不变，没有指明沿直线运动，因而是错误的；A和C中虽然表明每间隔1s通过的路程相等，但根据匀速的定义，还必须考虑到它每隔0.1s、0.01 s、0.001 s……通过的路程是否相等．只有在任何相等的时间内通过的路程都相等．才符合匀速的要求，所以A和C不能确定物体是否在做匀速直线运动；D符合匀速直线运动的定义．
解答：D
点评：认为只要物体在一定的时间间隔内通过的路程相等，物体就做匀速直线运动，这种错误是对“匀速”的含义理解不清造成的．
例3 用图像可以表示物体的运动规律，图中用来表示物体做匀速直线运动的是( )
A．乙、丁 B．甲、丙 C．甲、丁 D．乙、丙
提示：本题是关于用图像来描述物体做匀速直线运动的识图题，图甲和图丁是υ－t图像，而图乙和图丙是s－t图像．图甲中的图像是一条平行于时间(t)轴的直线，表明速度υ不随时间t的变化而变化，因此它所表示物体是做匀速直线运动的；图乙的图像也是一条平行于时间(t)轴的直线，表明路程s不随时间t的变化而变化，因此它表示物体静止；图丙中的图像是一条过原点的直线，它表示路程s和时间t成正比，符合匀速直线运动的定义，因此它表示物体做匀速直线运动；图丁中的图像是一条过原点的直线，它表示速度υ和时间t成正比，即速度是随时间的增加而增大的，因此它表示物体做加速运动，而不是做匀速直线运动．
解答：B
点评：描述物体的运动情况既可以用公式，也可以用图像，并且用图像描述比用公式来得更直观．要作出正确的判断，首先要弄清坐标轴所表示的物理量是什么，即图像所表示的是路程随时间变化而变化，还是速度随时间变化而变化，然后再根据图像上图线的变化趋势，作出正确选择．
热身练习
1．一个做直线匀速运动的物体，在8s内通过40 m，它在前4s内的速度为_______m/s，第6s通过的路程是_______m，该物体再前进30 m需要的时间为_______s．
2．下表是一名同学在探究“充水玻璃管中气泡的运动规律”时所记录的数据．由表可知，该气泡在2s内的速度_______（等于／不等于）4 s内的速度．每秒通过的路程_______（相等／不相等）．
3．两个做匀速直线运动的物体，甲的速度与乙的速度之比为3：4，它们通过相同路程所用时间之比为_______；在相同时间内通过的路程之比为_______．
4．如图所示是利用每秒闪光10次的照相装置分别拍摄到的四个小球的频闪照片，其中哪幅照片表示小球在做匀速直线运动 ( )
5．关于匀速直线运动，下列说法中正确的是 ( )
A．速度与路程成正比 B．速度与时间成反比
C．速度的大小与路程和时间的大小无关 D．路程与速度成正比
6．可以用图像来表示物体的运动状态，如图所示，其中物体运动速度相同的是 ( )
A．甲、乙 B．甲、丁 C．乙、丙 D．丙、丁
参考答案
1．5 5 6 2．等于 相等 3．4：3 3：4 4．B 5．C 6．B
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