河北省沙河市二十冶综合学校高中分校高中物理2.1实验：验证小车运动是否为匀变速直线运动并用实验研究落体运动学案（无答案）新人教版必修1学习要求：仔细阅读并完成导学案，认真完成实验并得出实验结论。学习目标：1，总结匀变速直线的运动规律，用数学推导和图像得出匀变速直线运动的重要推论。2，实验观察小车在拉力牵引下的运动的纸带，并通过测量和计算得出小车的运动是匀变速直线运动。保存好实验数据(纸带)。3，用实验的方法研究落体运动，并保存好实验数据（纸带）。学习重点：1，总结匀变速直线的运动规律，用数学推导和图像得出匀变速直线运动的重要推论。2，掌握通过纸带的测量和数据处理判断物体的运动是否为匀变速直线运动。学习难点：1，计算物体的加速度的一般方法。学习过程：一，了解我们的学习目标及重点和难点。全体齐读学习要求，学习目标，学习重点。 二，自主学习环节。1，匀变速直线运动的三个基本公式。①②③2，对于特殊的匀变速直线运动。初速度为零的匀变速直线运动，基本公式变形为。①②③3，物体在一段时间内的平均速度v=△x/△t。当物体做匀变速直线运动时，在一段时间t内的位移x就等于x=v0t+1/2at2。因此它在这段时间内的平均速度=x/t=v0+1/2at=v0+a×(1/2t)。其中，v0是物体在这段时间内的初速度，而平均速度正好对应着这段时间中间时刻的瞬时速度的值。（这段时间中间时刻的瞬时速度v=v0+a×0.5t。）由于做匀变速直线运动的物体速度随时间均匀变化，它在一段时间中间时刻的速度和物体在这段时间内的初速度和末速度的差值相等，也就是它等于物体在这段时间内初速度，末速度的平均值。可以得出：Vt/2=（V0+V）/2。4，物体做匀变速直线运动时，速度随着时间均匀变化，当物体的初速度为v0时，加速度为a时，经过一段时间t的速度变为v0+at。紧接着的下一段时间t后物体的速度变为v0+2at，再紧接着的下一段时间t后物体的速度变为v0+3at。在这三段连续相等的时间t内，物体的速度分别从v0增加到v0+at、从从v0+at增加到v0+2at、从v0+2at增加到v0+3at，则它在这三段连续时间t内的平均速度分别为、、。则它在这三段连续时间t内的位移分别为、、。（位移等于平均速度乘以时间）通过观察可以得出物体在两段连续相等的时间t内，位移的差值△ｓ是固定的值等于。可以通过它来方便地判断物体是否做匀变速直线运动。根据匀变速直线运动的速度时间图像可以更为直观地得出第3题和第4题的结论。如下俩图。4，研究小车在拉力牵引下的运动的实验。阅读课本31页进行实验这一段内容，板平放在实验桌上，将绕过滑轮，下面挂上适当的，小车在牵引下运动。为了研究小车的速度随时间变化的规律，把打点计时器固定在板上，把穿过打点计时器，连在后面。把小车停在的位置。启动计时器，然后放开小车，让它拖着纸带运动。随后立即。观察纸带上是否打出一行小点。如果效果不理想，重新操作一遍。纸带保存好以备检查和使用。5，组内选择一条最清晰的纸带，舍去开头一些过于密集的点迹，选择适当的点作为观察物体速度的对象。如图，选择连续相邻的三段纸带，每段纸带包含打点计时器打出的6个依次打出的点。这样每段纸带的时间就等于0.1秒。（0.1=0.02×5）我们用每段纸带的位移除以时间得到每段纸带这段时间的平均速度，用它来表示每段纸带上打第一个点时的速度。我们可以得到相隔0.1秒，0.2秒时间内物体的速度变化。通过判断速度是否随时间均匀变化判断它物体是否可能做匀变速直线运动。或者用这三段时间内的位移的差值是否相等判断物体是否做匀变速直线运动。DCBA仿照上述例子，在每组的选出的纸带上画上对应的各点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ并测量ＡＢ，ＢＣ，ＣＤ的距离填入下表并计算。两点间的位移（ｃｍ）ＡＢＢＣＣＤ备注两点间的时间（ｓ）如果还可以选取更多的点迹，同学们可以适当扩充数据。两点间的平均速度观察对象点Ａ点Ｂ点Ｃ点各点的瞬时速度位移的差值ＢＣ－ＡＢ＝ＣＤ－ＢＣ＝结论小车的运动是 运动。另外，我们也可以通过比较纸带上Ａ点，Ｂ点，Ｃ点速度的差值来判断小车的运动，比较ＶＢ－ＶＡ是否等于ＶＣ－ＶＢ。或者通过在v－ｔ图像中做出Ａ点，Ｂ点，Ｃ点对应的速度时刻的坐标点，观察它们是否在一条倾斜的直线上也可以判断物体是否做匀变速直线运动。将本人所做实验所打纸带经老师检查后粘贴在下方。4，实验。阅读课本４４页的实验。用打点计时器打出一条纸带，待老师检查后粘贴在下方。通过公式△ｓ＝ａｔ２计算本小组小车运动的加速度ａ＝ 。
