高一物理第一章 第5节加速度 实验：探究小车的速度随时间变化的规律知识精讲

高一物理第一章 第5节加速度 实验：探究小车的速度随时间变化的规律【本讲教育信息】一. 教学内容：第一章 第5节 加速度第二章 第1节 实验：探究小车的速度随时间变化的规律第2节 匀变速直线运动的速度与时间的关系二. 知识要点：1. 理解加速度的概念。知道加速度是表示速度变化快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位。2. 知道加速度是矢量。知道加速度的方向始终跟速度的改变量的方向一致。3. 知道什么是匀变速运动。4. 掌握打点计时器的操作和使用。5. 能画出小车运动的图象。6. 掌握探究小车速度随时间变化规律的方法。7. 掌握匀变速直线运动的规律特点，知道公式vv0+at的推导过程。8. 知道v一t图象的意义，并会用公式图象分析计算问题。9. 能从图象分辨出匀速直线和匀变速直线运动。三. 重点、难点分析：（一）加速度1. 定义：加速度（acceleration）是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。用表示。2. 公式：=。3. 单位：在国际单位制中为米每二次方秒（ms2）。常用的单位还有厘米每二次方秒。4. 方向：加速度是矢量，不但有大小，而且有方向。5. 物理意义：表示速度改变快慢的物理量；加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量。（二）匀变速运动1. 定义：在运动过程中，加速度保持不变的运动叫做匀变速运动。2. 特点：速度均匀变化，加速度大小、方向均不变。（三）速度变化情况的判断1. 判断物体的速度是增加还是减小，不必去管物体的加速度的大小，也不必管物体的加速度是增大还是减少。只需看物体加速度的方向和速度是相同还是相反，只要物体的加速度跟速度方向相同，物体的速度一定增加；只要物体的加速度方向与速度方向相反，物体的速度一定减小。2. 判断物体速度变化的快慢，只看加速度的大小。加速度是速度的变化率，只要物体的加速度大，其速度变化得一定快，只要物体的加速度小，其速度变化得一定慢。实验一、实验目的探究小车速度随 变化的规律。二、实验原理利用 打出的纸带上记录的数据，以寻找小车速度随时间变化的规律。三、实验器材打点计时器，低压 电源、纸带、带滑轮的长木板、小车、 、细线、复写纸片、 。四、实验步骤1. 如图所示，把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上，没有滑轮的一端连接好电路。2. 把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的 。把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。3. 把小车停在靠近打点计时器处，接通 后，放开 ，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一行小点，随后立即关闭电源。换上新纸带，重复实验三次。4. 从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头比较密集的点迹，在后边便于测量的地方找一个点做计时起点。为了测量方便和减少误差，通常不用每打一次点的时间作为时间的单位，而用每打五次点的时间作为时间的单位，就是T0.02s5=0.1s。在选好的计时起点下面标明A，在第6个点下面标明B，在第11个点下面标明C，在第16个点下面标明D，点A、B、C、D叫做计数点，两个相邻计数点间的距离分别是、5. 利用第一章方法得出各计数点的瞬时速度填入下表：位置ABCDEFG时间00.10.20.30.40.50.6 6. 以速度为 轴，时间为 轴建立直角坐标系，根据表中的数据，在直角坐标系中描点。7. 通过观察思考，找出这些点的分布规律。匀变速直线运动的速度与时间的关系一、匀变速直线运动1. 定义：沿着一条直线且加速度不变的运动，叫匀变速直线运动。2. 匀变速直线运动的vt图象1）速度一时间图象（vt图象）：表示vt关系的图象叫速度时间图像。以横轴表示时间，纵轴表示速度，根据实际数据取单位、定标度、描点，用平滑线连结各点便得vt图象。2）匀变速直线运动的vt图象是一条倾斜的直线 。图像的作用：可从图像上直接得到任意时刻物体的速度可从图像直接判断运动性质可由图象的倾斜程度判断加速度的大小可由图象的倾斜方向判断加速度的方向3. 匀变速直线运动速度公式：vv0+at。速度公式的讨论（1）速度公式反映了匀变速直线运动的瞬时速度随时间变化的规律，式中v0是开始计时时刻的瞬时速度，v是经时间t后的瞬时速度。（2）速度公式中v0、v、a都是矢量。在直线运动中，规定正方向后（习惯上，常以初速v0的方向为正方向），都可用带正、负号的代数量表示。在这里正、负号与相应物理量的方向相对应。因此，对计算结果中的正、负，需要根据正方向的规定，说明其物理意义。若经计算后。v0，说明末速度与初速度同向。若a0，加速度0，当的值开始减小，则该质点 （ ）A. 速度开始减少，直到加速度等于零为止B. 速度开始增加，直到加速度等于零为止C. 速度继续增加，直到加速度等于零为止D. 速度继续增大，加速度方向和速度方向相反7、一辆车由静止开始做匀变速直线运动，在第8s末开始刹车，经4s停下来，汽车刹车过程也在做匀变速运动，那么前后两段加速度的大小之比是 （ ）A. 1：4 B. 1：2 C. 2：1 D. 4：18、几个做匀加速直线运动的物体，运动了相等的时间，则在这段时间内 （ ）A. 加速度最大的那个物体末速度最大B. 初速度最大的那个物体末速度最大C. 末速度最大的那个物体平均速度最大D. 初速度最大，加速度也最大的那个物体平均速度最大9、物体做匀加速直线运动，已知第1s末的速度是6ms，第2s末的速度是8ms，则下面结论正确的是 （ ）A. 物体零时刻的速度是3msB. 物体的加速度是2ms2C. 任何1s内的速度变化都是2msD. 第1s内的平均速度是6ms10、甲、乙两物体在同一直线上运动，它们的图象如图，可知 （ ）A. 在t1时刻，甲和乙的速度相同B. 在t1时刻，甲和乙的速度大小相等，方向相反C. 在t2时刻，甲和乙的速度方向相同，加速度方向相反D. 在t2时刻，甲和乙的速度相同，加速度也相同11、一物体做匀变速直线运动，某时刻速度的大小为，1s后速度的大小变为，在这1s内该物体的 （ ）A. 速度变化的大小可能小于B. 速度变化的大小可能大于C. 加速度的大小可能小于2D. 加速度的大小可能大于212、如图所示的速度时间图象中，质点A、B、C运动的加速度分别为= 2，= 2， 2，其中 的加速度最大。在时 的速度最大，在时 的速度最大，在= s时，A、B的速度一样大。13、有些国家的交管部门为了交通安全，特制定了死亡加速度为500g（g=10m/s2），以警示世人。意思是如果行车加速度超过此值，将有生命危险。这么大的加速度，一般车辆是达不到的，但是如果发生交通事故时，将会达到这一数值。试判断：两辆摩托车以36kmh的速度相向而撞，碰撞时间为1.210-3s，驾驶员是否有生命危险?14、一个质点沿直线运动，到A点时，速度为3ms，然后匀加速运动到B点时速度变为12ms，历时6s；到B点后又匀减速运动，再经6s到达C点，并停下来，求：（1）从A点到B点的过程中加速度的大小。（2）从B点到C点过程的加速度的大小。15、火车沿平直铁轨匀加速前进，通过某一路标时的速度为10.8kmh，1min后变成54kmh，又需经多长时间，火车的速度才能达到64.8km/h?16、卡车原来用10ms的速度匀速在平直公路上行驶，因为道口出现红灯，司机从较远的地方即开始刹车，使卡车匀减速前进，当车减速到2ms时，交通灯转为绿灯，司机当即放开刹车，并且只用了减速过程的一半时间卡车就加速到原来的速度，从刹车开始到恢复原速过程用了12s。求：（1）减速与加速过程中的加速度；（2）开始刹车后2s末及10s末的瞬时速度。试题答案1. ABCD2. B3. D4. BD5. C6. C7. B8. D9. BC10. AC11. BD12. 0.5 -0.25 0.25 A C C 413. 有危险14. （1）1.5m/s2 （2）-2m/s215. 15s16. （1）-1m/s2 2 m/s2 （2）8m/s 6m/s