教科版 (2019)必修 第一册1 匀变速直线运动的研究课文内容课件ppt

这是一份教科版 (2019)必修 第一册1 匀变速直线运动的研究课文内容课件ppt，共46页。PPT课件主要包含了必备知识·自主学习，关键能力·合作探究，随堂演练·自主检测，均匀变化，倾斜的直线，均匀增加，均匀减小，DBFAEGC，答案AC，答案如图所示等内容，欢迎下载使用。
[导学1]　匀变速直线运动的特点是加速度不变，速度均匀增大或减小．(1)运动轨迹：是一条直线．(2)方向关系：①匀加速时，v与a同向；②匀减速时，v与a反向．(3)正方向：一般规定初速度的方向为运动的正方向．(4)匀变速直线运动是一种物理模型．
二、实验：研究小车的运动(用打点计时器进行研究)1．实验目的(1)利用打点纸带研究小车的运动情况，分析小车的速度随时间变化的规律．(2)会用图像法处理实验数据．
(2)根据v ­ t图像判断速度的变化规律用描点法可作出小车的v ­ t图像，根据图像的形状可判断小车的运动性质．利用v ­ t图线的斜率可求出小车的加速度．3．实验器材小车、附有滑轮的长木板、打点计时器、纸带、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸．
[导学2]　注意事项(1)注意调整好滑轮的高度，使细绳与长木板的板面平行，减小拉力的变化，小车运动更平稳(2)所挂钩码个数要适当，避免速度过大使纸带上打的点太少，或者速度太小使纸带上打的点过于密集而不便于测量距离(3)小车释放前应靠近打点计时器，以便于打出更多的点(4)先接通电源，打点计时器工作稳定后再释放小车，每打完一条纸带，立即断开电源，以避免打点计时器损坏(5)要避免小车与滑轮相撞、钩码与地面相撞，小车到达滑轮前及时用手挡住小车、接着钩码
4.实验步骤(1)如图所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，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，下边挂上钩码，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，先启动计时器，然后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点，随后关闭电源．(4)增减所挂钩码的个数(或在小车上放置重物)，换上新的纸带，按以上步骤再做两次实验．
5．数据处理(1)瞬时速度的计算①从几条纸带中选择一条点迹最清晰的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4、……如图所示．
(2)作出小车运动的v ­ t图像①定标度：坐标轴的标度选取要合理，应使图像大致分布在坐标平面中央．②描点：描点时要用平行于两坐标轴的虚线标明该点的位置坐标．(所描的点一般用“·”标明)在描点时要用好坐标纸，使图线占据坐标平面的大部分面积．
③连线：画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点舍去，如图所示．④观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律． (3)求解加速度根据所画v ­ t图像的斜率，求出小车运动的加速度a＝.计算小车的加速度时，应选取相距较远的两点，可以减小误差．
[导学3]　本实验步骤可简记为：放置—固定—连接—先接后放一重复实验一数据分析．同时要注意：固定长木板时定滑轮要伸出桌面；打点计时器固定于远离定滑轮的一端；释放小车前，应使小车靠近打点计时器；打点完毕后，应立即断开电源． [注意1]　处理实验数据时的注意点(1)单位；(2)相邻计数点间的时间间隔T；(3)结果按照题目要求保留几位有效数字还是保留几位小数；(4)若题目中没有明确说明，一般按照题目中所给的数据形式进行保留．
[导学4]　误差的来源(1)使用的电源频率不稳定，导致计时误差(2)纸带上计数点间距离的测量存在误差(3)木板各处的粗糙程度不同，摩擦不均匀(4)作v ­ t图像时存在误差 [注意2]　(1)坐标轴的标度应结合表中数据合理选取，使图像美观大方、便于观察．(2)若图线与纵轴有交点，则交点表示零时刻小车的速度；若图线与横轴有交点，说明计时开始一段时间后，小车才开始运动．
探究点一　实验器材及实验步骤【典例示范】例1 在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，(1)除电火花打点计时器(含纸带、墨粉盘)、小车、一端带有定滑轮的长木板、细绳、钩码、导线和开关外，在下面仪器和器材中，必须使用的有________．A．220 V交流电源B．电压可调的直流电源C．刻度尺D．停表E．天平
解析：使用电火花打点计时器时需要用220 V的交流电源，可以用来计时，不需要停表；处理纸带时需要用刻度尺测量长度；实验中不需要测量质量，故选A、C.
(2)下列实验操作步骤中，有明显错误的是________．A.将电火花打点计时器固定在长木板上，纸带固定在小车尾部并穿过电火花打点计时器限位孔B．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面悬挂适当质量的钩码C．将小车移至靠近定滑轮处D．放开纸带，再接通电源
解析：实验操作时，将接好纸带的小车停在靠近电火花打点计时器处，先接通电源，再释放纸带．故C、D错误，A、B正确．C、D符合题意．
素养训练1　在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，(1)实验室提供了以下器材：电火花打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、槽码、刻度尺、交流电源、停表、弹簧测力计．其中在本实验中不需要的器材是_________________．(2)按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上_________．A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面B．把打点计时器固定在木板没有滑轮的一端，并连好电路C．换上新的纸带，再重做两次实验D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面E．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动F．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的槽码G．断开电源，取出纸带
解析：(1)本实验需要测量的物理量是位移和时间，用打点计时器打出的纸带上的点就可以算出时间，用刻度尺可以测出两点间的距离，因此，不需要弹簧测力计和停表．(2)根据实验的步骤，正确的顺序应为DBFAEGC.
素养训练2　如图甲所示(图中长木板水平固定)是高中物理常用的力学实验装置，现用该装置完成“探究小车速度随时间变化的规律”．(1)图乙中的实验照片中是否有实验错误、不合理或不必要之处？若存在问题，请指明问题所在．
解析：照片A：实验有错误之处，选用蓄电池作为电源．照片B：实验有不合理之处，小车起始点离打点计时器过远．
(2)下列哪些措施能有助于减小实验的误差________．A．选用输出电压稳定性更佳的恒定电源B．选用输出电压变化周期更稳定的交变电源C．调节滑轮高度，使拉线与长木板平行D．实验中满足槽码质量m远小于小车的质量ME．实验前先平衡小车与木板间的摩擦力
解析：选用输出电压稳定性更佳的稳定电源，打点计时器不能计时，A错误；选用输出电压变化周期更稳定的交变电源可使打点周期稳定，减小误差，B正确；调节滑轮高度，使拉线与长木板平行，可减小误差，C正确；测定小车的速度不需要满足槽码的质量m远小于小车的质量M，也不需要实验前先平衡小车与木板间的摩擦力，D、E错误．
探究点二　利用纸带处理实验数据【典例示范】题型1　利用纸带研究物体的运动例2 如图所示是某同学用打点计时器研究小车运动规律时得到的一段纸带，根据图中的数据，计算小车在AB段、BC段、CD段和DE段的平均速度大小，判断小车运动的性质．(电源的频率为50 Hz)
【思维方法】判断小车运动情况的方法(1)直接由纸带上打出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)利用所画的v ­ t图像，直接判断．
题型2　实验误差分析例3 (多选)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列方法有助于减小实验误差的是(　　)A．选取计数点，把每打5个计时点的时间间隔作为一个时间单位B．使小车运动的加速度尽量小些C．舍去开始时纸带上密集的点，只利用点迹清晰、间隔适当的那一部分进行测量、计算D．尽量减少挂在细绳下槽码的个数
解析：实验中应区别打点计时器打出的点迹与人为选取的计数点，通常每5个计时点选1个计数点，这样计数点间的距离大些，测量位移时相对误差较小，A正确；小车的加速度应适当大一些，从而使纸带上计数点间的距离较大，测量的误差较小，B错误；舍去开始时纸带上密集的点，只利用点迹清晰、间隔适当的那一部分进行测量，这样测量的误差较小，C正确；使挂在细绳下槽码的个数适当，使实验既可以打出足够多的点，又可以让计数点间的位移比较大，有利于减小误差，D错误．
题型3　利用纸带计算速度和加速度例4 某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律，所用交流电的频率为50 Hz，如图得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7为计数点，每隔4个点取一个计数点．从纸带上测出x1＝0.93 cm，x2＝2.13 cm，x3＝3.34 cm，x4 ＝4.55 cm，x5＝5.75 cm，x6＝6.97 cm，x7＝8.18 cm.(1)若计数点4的速度大小等于计数点3、5之间的平均速度，请通过计算，在上表空格内填入合适的数据(计算结果保留2位有效数字)；
(2)根据表中数据，作出v ­ t图像(以0计数点作为计时起点)；由图像可得，小车运动的加速度大小为________ m/s2.
素养训练3　(多选)如图甲、乙所示为同一打点计时器打出的两条纸带，由纸带可知(　　)A．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的大B．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的小C．纸带甲的加速度比乙的大D．纸带甲的加速度比乙的小
解析：在打下计数点“0”至“5”的过程中，两纸带运动的时间相同，但甲纸带的位移小于乙纸带的位移，故v甲