高中必修一第一章运动的描述.doc

第一章 运动的描述第一节 质点 参考系和坐标系,1，.物体和质点(1)提出问题“嫦娥一号”卫星为立方体，两倒太阳能电池帆板最大跨度达18. lm，重2 350kg，近观相当庞大，但相对苍茫宇宙空间又是如此渺小，出现在指挥荧光屏上也仅是一个光点，科学工作者在研究其运行位置、飞行速度和轨道等问題时，有没有必要考虑其大小和形状？（没有必要）实际研究中会采取一种怎样的科学模型呢？（质点）(2)质点定义：用来代替物体的有质量的点.将物体看成质点的条件：物体的大小、形状对所研究问題的影响可以忽略不计时，可视物体为质点.a，如：地球很大，但 地球绕太阳公转时，地球的大小就变成次要因素，我们完全可以把地球当作质点看待.当然，在研究地球自转时，就不能把地球看成质点了.研究火车从北京到上海的运动时可以把火车视为质点，但研究火车过桥的时间时就不能把火车看成质点了.b，当研究的问题不明确时,可遵循分析问題的习惯:一般来说当物体上各个点的运动情况都相同时，可用物体上一个点的运动代替整个物体的运动，研究其运动性质时,可将它视为质点;做转动的物体当研究其细微特征时不能将其视为质点;但是当物体有转动，且因转动而引起的差异对研究问题的影响可忽略时，物体也可视为质点.此外物体的大小不是判断物体能否作为质点的依据.c，质点是一个理想模型，要区别于几何学中的点.(3)质点的物理意义实际存在的物体都有一定的形状和大小，有质量而无大小的点是不存在的，那么定义和研究质点的意义何在？质点是一个理想的物理模型，尽管不是实际存在的物体，但它是实际物体的一种近似，是为了研究问题的方便而进行的科学抽象，它突出了事物的主要特征，抓住了主要因素，忽略了次要因素，使所研究的复杂问題得到了简化。在物理学的研究中，“理想模型”的建立，具有十分重要的意义.引入“理想模型”，可以使问題的处理大为简化而又不会发生大的偏差，在现实世界中，有许多实际的事物与这种“理想模型” 十分接近，在一定条件下，作为一种近似，可以把实际事物当作“理想模型”来处理，即可以将研究 “理想模型”的结果直接地应用于实际事物.a，例如:在研究地球绕太阳公转的运动时，由于地球的直径（约1. 3 x 104km)比地球和太阳之间的距离（约1.5 xl08km)小得多，地球上各点相对于太阳的运动可以看做是相同的，即地球的形状、大小可以忽略不计，在这种情况下，就可以直接 把地球当作一个“质点”来处理.在高中物理必修课中，我们只研究能够简化为质点的物体的运动，因此，如果没有特别说明都可以把物体视为质点来处理.2，参考系(1)提出问题坐船在河中旅行的人观看两岸的风景时，常有“看山恰是走来迎”的感觉，而变换一下目光， 又感到“仔细看山山不动”，同是那一座山，为什么有时感觉它是动的而有时却感觉它是静止不动的呢？平常我们认为坐在屋子里的人是不动的，而毛泽东却有诗曰：“坐地日行八万里”，这又是么回事呢？其实，要描述一个物体的运动，首先要选定某个其他物体来作参考(2)参考系定义:在描述一个物体的运动时，选来作为标准的另外的某个物体叫参考系物体的运动都是相对参考系而言的，这是运动的相对性。一个物体是否运动，怎样运动，决定于它相对所选的参考系的位置是否变化、怎样变化.同一物体，选取不同的参考系，其运动情况可能不同，如:路边的树木，若以地面为参考系是静止的，若以行驶的汽车为参考系，树木是运动的，这就是我们坐在车里前进时感到树木往后倒退的原因.（1)中的“看山恰是走来迎”是以船为参考系，“仔细看山山不动”是以河岸为参考系.“坐地日行八万里”是以地心为参考系，因为人随地球自转，而地球周长约八万里.参考系的选择是任意的，但应以观测方便和使运动的描述尽可能简单为原则.研究地面上物体的运动时，常选地面为参考系.3.坐标系(1)提出问题对于在平面上运动的物体，例如在做花样滑冰的运动员，要描述他的位置，你认为应该怎样做呢？当然是建立平面直角坐标系.(2)坐标系要准确地描述物体的位置及位置变化需要建立坐标系.如果物体在一维空间运动，即沿一直线运动，只需建立直线坐标系，就能准确表达物体的位置;如果物体在二维空间运动，即在同一平面运动，就需要建立平面直角坐标系来描述物体的位置；当物体在三维空间运动时，则需要建立三维直角小标系来描述。如图所示为三种不同的坐标系，其中M点位置坐标为 ( B)中N点位置坐标为 (C)中P点位置坐标为4，判定一个物体能否当作质点的方法,中学物理中可视为质点的运动物体有以下两种情况：(1)运动物体的大小跟所研究的问题有关的距离相比可忽略不计时，可将该物体当作质点。如：地球的半径远小于地 球和太阳间的距离，故研究地球绕太阳运动时，将地球当作质点.火车长度远小于武汉到北京的距离，故研究火车从武故到北京的时间时，将火车当作质点.(2)平动的物体.由于物体上各个点运动的情况相同，可以选物体上任一点的运动代替整个物体的运动，故平动的物 研究其运动的性质时，可将它视为质点【注意】a，不能以物体的自身大小来决定物体是否可看成质点，而是相对的，蚂蚁很小，但研究其腿长在哪个部位时，就不能将其当作质点b，不能说平动的物体一定能当作质点，而转动的物体一定不能当作质点.c，平动的物体有时也不能当作质点，如一列火车通过一座桥的时间，火车的长度就得考虑，不能当作质点转动的物体有时也能当作质点，如花样滑冰运动员，在滑冰时有很多转动的动作，但在研究她在冰面上所走径迹时，就可把她当作质点5，相对运动与参考系判断有关参考系和相对运动的问题，应注意跳出日常生活中以地面为参考系的思维习惯。乘火车时以自己所乘火车为参考系，通过观察路边物体、迎面而来的火车、同向而行的的运动，可较好地体会以运动物体为参考系和以地面为参考系的不同之处【例】地面观察者看到雨滴竖直下落时，坐在匀速前进的列车厢中的乘客看雨滴是（ ）A向前运动 B向后运动 C倾斜落向前下方 D倾斜落向后下方第二节 时间和位移1，时刻和时间间隔提出问题生活中常用到时间一词，如：火车站到站时间是12时45分，开出时间是12时50分，停留时间是5分钟。三个时间有什么不同时刻和时间间隔的区别a，我们在日常生活中所说的时间可能是指时间间隔也可能指时两者物理意义不同，必须严格区分，物理子上化的时间指的是时间间隔如果用一条一维坐标抽来表示时间轴，时间轴上的点表示时刻，则某一段线段表示时间间隔第2s末和第6s初都是时刻，第6s初和第5s末是同一时刻（在时间轴上是同一个点），第2s末到第6s初两个时刻之间的时间是3s。再如：第3s内是时间、是指从2s末到第3s末之间的时间是1s；前3s是时间，是指从0到第3s末之间的时间是3s.a，ns末、ns初是指时刻，第ns内是指1 s的时间，第n s末与第（n + 1 ) s初指的是同一时刻时间的测量时间的单位有秒、分钟、小时，符号分别是s、min、h.生活中用各种钟表来计时，实验室里和运动场上常用停表来测量时间，若要比较精确地研究物体的运动情况，有时需要测量和记录很短的时间，学校的实验室中常用电磁打点计时器或电火花计时器来完成.2，路程和位移提出问题登泰山时从山门处到中天门，可以坐车沿盘山公路上去，也可以通过索道坐缆车上去，还可以沿山间小路爬上去，三种登山的路径不同，游客体会到的登山乐趣也不同，但他们的位置变化却是相同的，可见物体运动的路径与其位置变化并不是一回事.(2)路程：质点的实际运动路径的长度，路程只有大小，其单位就是长度的单位(3)位移：从初位置到末位置的有向线段.线 段的长度表示位移的大小，有向线段的指向表示位移的方向.(4 )位移与路程的区别和联系位移是描述盾点位置变化的物理量，既有大小又有方向，是矢量，是从起点A指向终点B的有向线段，有向线段的长度表示位移的大小， 有向线段的方向表示位移的方向，位移通常用字母表示，它是一个与路径无关，仅由初、末位置决定的物理量.路程是质点运动轨迹的长度，它是标量， 只有大小，没有方向路程的大小与质点的运动路径有关，但它不能描述质点位罝的变化.例如，质点环绕一周又回到出发点时，它的路程不为零，但其位置没有改变，因而其位移为零.由于位移是矢量，而路程是标量，所以位移不可能和路程相等;但位移的大小有可能和路程相等，只有质点做单向直线运动时，位移的大小才等于路程，否則，路程总是大于位移的大小. 在任何情况下，路程都不可能小于位移的大小.在规定正方向的情况下，与正方向相同的位移取正值，与正方向相反的位移取负值，位移的正负不表示大小，仅表示方向，比较两个位移大小时，只比较两个位移的绝对值.位移与路程的区别与联系可列表如下：3，标量和矢量的区别标量:只有大小没有方向的量.如：长度、 质量、时间、路程、温度、能量等.运算遵从算术法则矢量有大小也有方同，求和运算遵循平行四边形定则的量。如：力、速度等。运算法则和标量不同。(3)对矢量概念的理解.矢量可用带箭头的线段表示，线段的长短表示矢量的大小，箭头的指向表示矢量的方向.同一直线上的矢量，可在数值前加上正负号表示矢量的方向，正号表示矢量方向与规定正方向相同，负号表示矢量方向与规定正方向相反，加上正、负号后，同一直线上的矢量运算可简化为代数运算.矢量前的正、负号只表示方向，不表示大小，矢量大小的比较实际上是矢量绝对值的比较.如前一段时间位移为2m，后 一段时间位移为-3m,则后一段时间物体位移大.(4)做直线运动的质点在坐标轴上的位置与位移的关系. 如果物体做直线运动，沿这条直线建立坐标轴，则运动中的某一时刻对应的是此时物体所处位置，如果是一段时间，对应的是这段时间内物体的位移.如图所示，一个物体从A运动到B，如果A、B两位置坐标分别为xA和xB，质点的位移若初位置xA=5m，末位置xB=-2m，质点位移x=xB-xA=-2m-5m=-7m，负号表示位移的方向，由A点指向B点，与x 轴正方向相反4，学会通过画运动示意图分析求解问题【例】一支长150m的队伍匀速前进，通信兵从队尾前进了300m后赶到队首，传达命令后立即返回，当通信兵回到队尾时，队伍已前进了200m，则在此全过程中，通信兵的位移大小和路程分别是多少？5，利用数学知识求位移和路程【例】如图所示，实心长方体木块ABCD-ABCD的长、宽、高分别为a、b、c，且abc，有一只小虫自A点运动到C点，求：小虫位移的大小小虫的最小路程第三节 运动快慢的描述-速度1，速度(1)提出问题在30min内，自行车行驶8km,汽车行驶48km，显然汽车比自行车运动得快；两位同学参加百米赛跑，甲同学用时12. 5s,乙同学用时 13.5s，甲同学比乙同学运动得快.可见，运动的快慢与位移和时间两个量有关，在其中一个量相同时，可以通过比较另一个量来比较物体运动的快慢.但要比较上例中的汽车和甲同学哪个运动得快，就不能直接看出了，这就要找出统一的比较标准.(2)速度定义：速度等于物体运动的位移x跟发生这段位移所用时间t的比值.公式:a，速度定义采用比值定义法，v= 不表示v与x之间的数量关系，即v大，表示物体位置变化快，但x不一定大，二者不成正比关系，式中x是位移而不是路程，x与t具有同一性和对应性.如果一段时间t内物体发生的位移用x表示,公式还可表示成v=物理意义：速度是表示物体运动快慢和方向的物理量.单位：国际单位制中，速度的单位是“米每秒”，符号是m/s(或m s).常用单位还有：千米每时（km/h或km h )、厘米每秒（cm/s或cm s )等矢量性：速度不但有大小，而且有方向，是矢量，其大小在数值上等于单位时间内位移的大小，它的方向跟运动的方向相同2，平均速度和瞬时速度(1)提出问题坐在汽车驾驶员的旁边，观察汽车上的速度计，在汽车行驶的过程中，速度计指示的数值是时常变化的，如：启动时，速度计的数值增大，刹车时速度计的数值减小。可见物体运动的快慢程度是在变化的，这时我们说汽车的“速度”是指什么呢？(2)平均速度由前述速度的公式 可以求得一个速度值，如果在时间t内物体运动的快慢程度是不变的，这就是说物体的速度是不变的，如果在时间t内物体运动的快慢程度是变化的，这个速度值表示的是物体在时间t内运动的平均快慢程度，称为平均速度.定义:做变速直线运动的物体的位移x跟发生这段位移所用时间t的比值，叫做平均速度.公式:矢量性：平均速度既有大小又有方向，是矢量，其方向与一段时间t内发生的位移的方向相同.【注意】a，平均速度表示做变速直线运动的物体在某一段时间内的平均快慢程度，只能粗略地描述物体的运动.b，在变速直线运动中，不同时间（或不同位移）内的平均速度一般是不相同的，因此，求出的平均速度必须指明是对哪段时间（或哪段位移）而言(3)瞬时速度定义:运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。在公式 中，如果时间t非常小，近于零，表示的是一瞬时，这时的速度称为瞬时速度物理意义:精确地描述了物体运动的快慢及方向.瞬时速度简称速度，因此以后碰到“速度” 一词，如果没有特别说明均指瞬时速度.(4)如何理解平均速度和瞬时速度a，当质点做匀速直线运动时，因为在任何相同的时间内发生的位移都相同，所以任取一段位移x与之对应的时间t比值v= 是恒定的，它反映了运动的快慢和运动的方向.b，在变速直线运动中，质点每时每刻的运动情况都不相同。所以为了描述质点在一段时间内 (或一段位移上）运动的快慢和方向，常把该段时间内（或该段位移上）的变速直线运动等效为匀速直线运动,这样质点的位移x与相应的时间t的比值 就是变速直线运动的质点在这段时间内（或这段位移上）的平均速度，平均速度粗略地描述质点的运动情况对变速直线运动而言，在不同时间内（或不同位移上）的平均速度一般不同.c，为了精确地描述做变速直线运动的质点运动的快慢和运动的方向，我们采用无限取微逐渐逼近的方法，即以质点经过某点起在后面取一小段位移，求出质点在该段位移上的平均速度，从该点起所取的位移越小，质点在该段时间内的速 度变化就越小，即质点在该段时间内的运动越趋于匀速直线运动.当位移足够小（或时间足够短） 时，质点在这段时间内的运动可以认为是匀速的，求得的平均速度就等于质点通过该点时的速度.对变速直线运动，各点的瞬时速度是变化的.d，在匀速直线运动中，各点的瞬时速度都相等，所以任一段时间内的平均速度等于任一时刻的瞬时速度.(5)如何区分平均速度和瞬时速度公式：由 算出的是平均速度而不是瞬时速度.平均速度与某一过程中的位移、时间对应，而瞬时速度与某一瞬间的位置、时刻对应平均速度是粗略描述质点运动快慢的物理量，而瞬时速度能精确地描述质点运动的快慢和方向平均速度的方向与所对应时间内位移方向相同，瞬时速度方向与质点所在位置的运动方向一致.3，瞬时速度和平均速度(1)瞬时速率就是瞬时速度的大小.(2)平均速率是物体运动的路程与所用时间的比值.a，平均速率与平均速度的大小是两个完全不同的概念.b，平均速度是位移和发生这段位移所用时间的比，平均速度是路程和通过这段路程所用时间的比，它们是两个不同的概念.例如：如图，一 质点沿直线运动，先以速度v从A匀速运动到接着以速度2v沿原路返回到A，已知AB间距为s，因为整个过程的总位移为0，所以整个过程的平均速度为0;而整个过程质点通过的总路程为2s，所用的总时间为 ，所以平均速率为 4，位移时间关系图象用图象阐明物理规律是物理学中常用的方法,具有简明直观的特点。对物体直线运动情况，我们可以借助位移一时间关系图象来分析。在平面直角坐标系中，用横轴表示时间t，用 纵轴表示位移x，根据给出的（或测定的）数据，描出几个点，用直线将几个点连接起来，则这条直线就表示了物体的运动特点.这种图象就叫做位移一时间图象，简称为位移图象.如图所示为汽车自初位置开始，每小时的位移都 5.0 x 10 m 的x-t图象.分析判断直线运动的位移一时间图象时， 要把握下面几点来分析：匀速直线运动的图象一定是一条倾斜的直线.x-t图象为平行于时间轴的直线时表示物体静止，若是一条曲线时，则表示物体做变速直线运动.直线是否过原点？若开始计时时的初位直作为位移的零点，如上图所示，直线过原点；若开始计时时的初位置不作为位移的零点，則图象就不过原点.物体在计时开始的初位置由t = 0时的位移-即纵轴的截距决定.(3)图象表示的是位移随时间变化的情况，而不是运动的径迹.如图所示，在0 t1时间内，即段图象表示物体做与选定的正方向相同的匀速直线运动；在t1-t2时间内，即图象的AB段表示物体静止；在t2-t3时间内，图象的BC段表示物体做与选定的正方向相反的匀速直线运动；在t3时刻，物体回到运动的初始位置。在0 t3时间内始终沿同一直线运动，总位移为零.(4)在x-t图象中，直线的倾斜程度反映了物体做匀速直线运动的快慢，倾斜程度越大，位移随时间变化得越快，运动越快；直线的倾斜程度越小（OB)，位移随时间变化得越慢，运动越慢.速度大小等于x-t图线的斜率大小.(5)在x-t图象中，凡是直线均表示物体的速度不变，向上倾斜的直线（OA）表示沿正方向的匀速直线运动，向下倾斜的直线（BC)表示沿负方向的匀速直线运动，或依图线斜率的正、负来确定其运动方向：斜率为正，则物体向正向运动；斜率为负，物体就向负向运动(6)若图象为曲线，那其速度如何呢？例：某质点沿直线运动的图象如图所示，此图象可看到在相守时间t内位移x1、x2、x3、x4不等，可见速度是变化的，而且随着时间增大速度减小，取y趋近零，则 趋近瞬时速度，其实某时刻的速度等于x-t图象上该时刻图象的切线的斜率，即图象切线斜率反映着各时刻的瞬时速度.5，速度与生活、生产及科技,(1)时间和空间是否有限物质与时间和空间是密切相关而不可分割的统一体.宇宙是客观存在的一切物体的总体.因此，我们所在宇宙诞生的同时也出现了时间和空间，或者说此后时间和空间概念才有意义.宇宙诞生在大约120亿年 150亿年（根据2003年的数据 为137亿年2亿年）前的一次“大爆炸”，那时起，从基本粒子到各个星系逐漸形成，直到在一个极普通的天体地球上出 现了有高度智慧的生命一人类，这就是宇宙演化到今天的大致过程.大爆炸至今的时间就是我们所在的宇宙年龄，各星系在运动中总体趋势上都在相互远离，这反映了空间还在不断膨 胀.物质的空间分布范围，就决定了我们所在宇宙的尺度.然 而，时间会不会有一个终点？空间会不会永远膨胀下去？这些 “宇宙之谜”还有待人们继续研究，也许解决这些问题的科学家 就在今天我们的同学中间.(2)超声波测速【例】如图是在高速公路上用超声波测速仪测量车速的示意图，测速仪发出并接收超声波脉冲信号，根据发出和接收到的信号间的时间差，测出被测物体的速度。图中，P1P2是测速仪发出的超声波信号，n1、n2是P1、P2由汽车反射回来的信号.设测速仪匀速扫描，P1、P2之间的时间间隔t=1s，超声波在空气中传播的速度是v = 340m/s，若汽车是匀速行驶的，则根据图可知，汽车在接收到两个信号之间的时间内前进的距离是？汽车的速度是？第四节 实验：打点计时器测速度了解电磁打点计时器与电火花计时器的构造和工作原理(1) 电磁打点计时器及电火花计时器的构造.分别为(2)电磁打点计时器的原理.电磁打点计时器是利用电磁原理打点计时的一种仪器.它的工作原理可以用图甲、乙来说明.当线圈中通入的交流电为正半周时，设电流方向如图甲所示，則线圈中被磁化的钢制簧片左端为N极，永久磁铁使簧片受到一个向下的力；当交流电转为负半周时，电流 向如图乙所示，簧片左端变为S极,永久磁铁使簧片受到一个向上的力随着交变电流方向的周期性的变化， 簧片周期性地受到向下、向上的力就振动起来。位于簧片一端的振针随簧片的振动而在复写纸上打点如果在复写纸下有运动的纸带，振针就在纸带上打出了一系列的点交流电源的频率为50Hz时，它每隔0. 02s打一个点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02s(3)电火花计时器的工作原理电火花计时器的原理与电磁打点计时器相同，不过在纸带上打点的不是振针和复写纸，而是电火花和墨粉，它是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器.使用 时,墨粉纸盘套在纸盘轴上，把纸带穿过限位孔.当接通电源、按下脉冲榆出开关时，计时器发出的脉冲电流经放电针、墨粉纸盘到纸盘轴，产生火花放电，于是在运动的纸带上就 打出一行点迹当电源频率是50Hz时，也是每隔0.02s打一 次点.(4)电磁打点计时器与电火花计时器的比较两种计时器使用的都是交流电源；当电源的频率为50Hz时，都是每隔0.02s打一个点.电磁打点计时器使用4V6V交流电，电火花打点计时器工作电压是220V交流电.无论是使用电磁打点计时器还是使用电火花计时器，打出的纸带上的点，都记录了纸带运动的时间.如果纸带是跟物体连接在一起的，纸带上的点就相应地表示出了运动物 体在不同时刻的位里，研究点之间的距离，就可以了解在不同时间里物体发生的位移、速度的大小和变化情况.电火花计时器X作时纸带运动受到的阻力比较小验误差较小.(5)使用打点计时器的注意事项会安装复写纸，并且会调节复写纸的位置，将纸带从复写纸下穿过.将计时器接入50Hz交流电源，从交流4V开始,现察振片振动情况，若振片振幅较小，再升高电压至6V; 对电火花计时器，应将墨粉纸盘套在纸盘轴上，两条纸带要 对齐穿过限位孔,墨粉纸盘夹在中间，使用220V交流电源.开启打点计时器，待1s2s再拖动纸带打出点,观察点迹是否清晰,打完纸带后，立即关闭电源.在纸带上打不出点或点迹颜色过淡情况下，纠正时大 致从以下方面注意：电源电压较低情况下，可适当提高（对电火花计时器这种情况较少）；调整复写纸位置或更换复写纸 (或墨粉纸盘）;调整打点计时器.调整打点计时器.如打不出点，首先要检查压纸框的位置是否升高，阻碍了振片，振针打不到纸带上，可将压纸框 向下压恢复到原来的位置.这种情况一般是由于操作不当引起的。另外也可能是振片没有工作，在共振情况下，此时可松动固定振片的螵丝,适当调节振片位置，紧固后观察振幅，若达到或接近共振状态即可正常工作。如果振片振动较大仍打 不出点,可调整振针的位置，直到打出点为止.若振针向下调节过长,則打点的声音过大,且易出现双点,调节时要仔细。有的学生可能将打点计时器错接在学生电源的直流电源上（非穗压电源），也能在纸带上打出点迹，这是因为直流输出单向脉动电流，频率为100Hz,会导致数据处理时错误。使用电火花计时器时，若用一条纸带要将纸带压在墨粉纸盘下，打完一条纸带后要将墨粉纸盘转一角度再打另一 纸带，否则会只用纸盘的某一位置，打出的点迹颜色较淡；若使用双纸带，将墨粉纸盘失在中间，拖动时由于两条纸带的 摩擦作用，墨粉纸盘会随纸带转动，电火花将墨粉纸盘上不同位置的墨粉蒸发到纸带上，点迹颜色较重，而上面的纸带没有点迹，可重复使用，但用两条纸带时摩擦阻力较大.不管用哪种方法，打完纸带后都应立即关闭电源.2，练习使用打点计时(1)实验步驟（以电磁打点计时器为例）把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿球两个限位孔，压在复写纸的下面.把电磁打点计时器的两个接线柱用导线分别与电源接线柱相连接.打开电源开关，用手水平地拉动纸带，纸带上就打下了许多小点.取下纸带，关闭电源.从能看得清的某个点数起，数一数纸带上共有多少小点.如果共有N个点，那么点子的间隔教为个，纸带的运动时间。t=用刻度尺測量一下从开始计数的一点到最后一点间的距离x利用公式v= 计算出纸带在这段时间内的平均速度.在纸带上取连续的6个点，用刻度尺量出相邻两个点间的距离，判断纸带的这段运动是匀速运动还是变速运动. 判断依据是：若连续两点间的距离相等，则物体做匀速运动；反之,則做变速运动.(2)实验操作注意事项打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圓点，如遇到打出的是短横线，应调整一下振针距复写纸片的高度或调 低电压,使之增大一点.用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器工作稳定后，再释放纸带.释放物体前，应使物体停在靠近打点计时器的位置使用电火弗打点计时器时，应注意把两条白纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间；使用电磁打点计时器时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面.3，实验数据处理(1)根据纸带分析物体的运动情况并能计算平均速度在纸带上相邻两点的时间间隔均为0.02s(电源频率为50Hz),所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度小.根据v= 求出任意两点间的平均速度，这里x可以用直尺測量出两点间的距离，t为两点间的时间间隔数与 0.02s的乘积。这里必须明确所求的是哪两点之间的平均速度.(2)粗略计算瞬时速度某点E的瞬时速度可以粗略地由包含 E点在内的两点间的平均速度来表示，如图，vE= 或vE=a，在粗略计算E点的瞬时速度时，可利用v= 公式求解，但要注意的是，如果取离E点越接近的两点来求平均速度，这个平均速度越接近E点的瞬时速度，但是距离过小会使测量误差增大，应根据具体情况选取两个点4，v-t图象中反映的物理量(1)某一时刻瞬时速度的大小，可以从图象上直接读出.(2)速度的方向，选v轴中的正方向为正方向，如果速度为负值则说明运动的方向跟选择的正方向相反.(4)从匀速直线运动的速度一时间图象不仅可以看出速度的大小，而且可以求出位移，据位移公式x=vt，在速度图象中位移就对应着边长分别为v和t的矩形的面积（图中画斜线的部分).其实无论v-t图象是怎样的线，其图线与时间轴所夹的面积均表示这段时间内的位移.(5)从v-t图象上可以直观地看出速度随时间的变化情况。例如:如图所示中，a为匀速直线运动,b为匀加速直线运动，c为匀减速直线运动5，了解利用现代技术测速度的方法(1)借助传感器用计算机测速度(2)借助数字计时器和气垫导轨测速度，这样测得的速度也不是瞬时速度,应是遮光条在遮光这段时间内滑块的平均速度.(3)利用频闪照相分析计算物体的运动研究物体的运动规律，除用打点计时器外，还可以用频闪照相,在暗室里放上照相机，让快门一直打开，旁边用频闪灯照相，因为频闪灯每隔相同时间瞬间闪光一在照相底片上就留下物体的一系列像，研究物体在不同闪光时刻成的像,就能了解物体的运动规律.因为频闪照相能记录物体在不同时刻的位置，所以也和打点计时器一样能分析研究物体的运动规律第五节 加速度1，加速度(1)提出问题列车启动时加速较慢，小轿车启动时速度增加得较快;列车进站时要经过较长的时间才能停下，速度减小得慢，小轿车遇到紧急情况急刹车 时,在很短的时间内就能停下来，速度减小得快. 可见,速度的变化有快慢之分，我们用“加速度” 来描述物体速度变化的快慢.(2)定义:加速度是表示速度改变快慢的物理量，它等于速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值.(3)表达式:a=式中：v表示速度的变化量,如果用vt表示末速度，用v0表示初速度，则t=vt-v0，故也可写成a=(4)单位:m/s2.(5)矢量性：加速度既有大小，也有方向，是矢量.直线运动中加速度a的方向与速度变化量v的方向相同.a，v=vt-v0叫做速度的改变量，由于速度是矢量，求其改变量时特别要注意其方向，如物体沿x轴方向做直线运动，计时时的初速度是v0=2m/s，经过10s的末速度为7m/s，两速度方向一致时，则在10s内其速度的改变量v=vt-v0=5m/s，我们规定初速度的方向为正方向，则速度的改变量v的方向与规定的正方向相同若仍规定初速度的方向为正方向，v0=2m/s， 10s后，末速度大小虽然仍是7m/s，但方向相反， 即vt= -7m/s,如图所示，则速度改变量v=vt- v0 = - 7m/s - 2m/s = -9m/s,在 v= -9m/s中的“-”号表示速度改变量的方向与规定的正方向相反，负号不表示大小，只表示方向在以上两种情况下，第一次加速度a1= ,与初速度方向相同；第二次加速度a2= ,与初速度反向(6)由a= 所求应是t内的平均加速度，若t很短，也可近似看成瞬时加速度.2，速度v、速度变化量v、加速度a的比较3，匀变速直线运动 (1)什么样的运动是匀变速直线运动？物体做直线运动的加速度大小、方向都不变，这种运动叫傲 勾变速直线运动(2)匀变速直线运动分为匀加速直线运动和勾减速直线运动，取初速度方向为正方向时：对匀加速直线运动，vtv0，a0，加速度为正,表示加速度方向与初速度方向相同.对匀减速直线运动，vtv0,a 0，加速度为负，表示加速度方向与初速度方向相反.(3)匀变速直线运动的特点是什么？加速度大小、方向都不变既然加速度不变，则相等时间内速度的变化一定相同在这种运动中，平均加速度与瞬时加速度相等.4.从图象看加速度如果速度均匀增加或减小，说明物体的加速度不变，这样的直线运动，其v-t图象为一直线;反之,也可说匀变速直线运动的v-t图象是一条倾斜的直线.图甲为匀加速直线运动的v-t图象，图为匀減速直线运动的v-t图象.直线的斜率表示加速度，即a=k(斜率）.可从图象上求出加速度的大小和方向由图甲可知a甲=由图乙可知a乙= 负号表示加速度与初速度方向相反.因此可根据匀变速直线运动的v-t图象求其加速度. (2)如果速度变化不均勾，说明物体的加速度在变化， 其图象为一曲线。曲线上某时刻的切线的斜率大小表示该时刻的瞬时加速度大小5，如何理解物体运动的快慢和运动速度变化的快慢物体运动的快慢是指物体位置变化的快慢，用速度来描述,速度越大就说明物体运动得越快；物体由静止到运动或由运动到静止，其速度都发生变化.有的物体速度变化得快,如子弹发射;有的物体的速度变化得慢，如列车启动.加速度就表示速度变化的快慢【说明】a，速度大,加速度不一定大.例如子弹在飞行过程中,速度很大，由于速度几乎不变,所以加速度很小。b，速度很小,加速度不一定小。例如炮殚在发射过程中，速度在0.005s内就可以由0增加到250m/s,这时速度变化得很快，所以加速度很大。由此可见加速度的大小跟速度的大小无关.6，如何理解速度的变化量和速度的变化率（加速度)速度的变化量是指速度改变了多少.它等于物体的末速度和初速度的矢量差，即v=vt-v0，它是一矢量，表示速度变化的大小和方向。(2)加速度（速度的变化率）是指速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值,在数值上等于单位时间内速度的变化量.加速度描述的是速度变化的快慢，其大小由速度变化量和发生这一变化所用的时间共同决定.加速度的方向与速度变化量方向相同.7，如何判断物体做的是加速运动判断物体是加速运动还是减速运动的方法有两种：根据v-t图象，看随着时间的增加，速度的大小如何变化，若越来越大，则做加速，反之则做減速运动。根据加速度方向和速度方向关系.只要加速度方向和速度方向相同，就是加速，加速度方向和速度方向相反，就是减速，这与加速度的变化和加速度的正负无关可总结如下：8，实际应用综合能力的提高在解决一些实际问题时，需要我们构建物理模型,进行一些近似处理，如下面的问题：【例】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36km/h的速度相向而撞，碰撞时间是0.0012s，驾驶员是否有生命危险？