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(共38张PPT)
第二章　匀变速直线运动
第一节　匀变速直线运动的特点
[学习目标]
1．通过实验，探究匀变速直线运动的速度特点．　2.通过实验，探究匀变速直线运动的位移特点．
3．知道匀变速直线运动的特点．　4.知道匀变速直线运动的分类．　5.理解v－t图像的物理意义．
一、匀变速直线运动的速度特点
(一)实验原理
1．利用数字计时器计算瞬时速度：小球直径D与经过光电门的时间t的比值是小球经过光电门的平均速度，用该平均速度表示小球经过光电门的瞬时速度．
2．用v－t图像表示小球的运动情况：以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，用描点法作出小球的v－t图像，图线的斜率表示加速度的大小，如果 v－t 图像是一条倾斜的直线，说明小球在相等时间内的速度变化相等，加速度不变．
(二)实验器材
数字计时器、交流电源、倾斜直槽、小球(直径D＝0.02 m)、坐标纸．
(三)实验步骤
1．如图1所示，倾斜直槽放置在水平桌面上，把光电门B、C固定在倾斜直槽上．
2．闭合电源开关，将计时器选择按钮选择1.让小球从紧靠竖直支架A的位置由静止释放，数字
计时器采集的小球经过B、C两个光电门的时间记录到下表中．
3．将计时器选择按钮选择2.从同一位置A再次由静止释放小球，把数字计时器测量的小球经过两个光电门之间的时间记录到下表中．
4．断开电源开关，改变光电门C的位置，重复上述操作过程，将五次测量获得的实验数据填入下表中．
小球经过两个光电门实验数据表
项目 实验次数
1 2 3 4 5
小球经过光电门B的遮光时间t1/s
小球经过光电门B的瞬时速度v1/(m·s－1)
小球经过光电门C的遮光时间t2/s
小球经过光电门C的瞬时速度v2/(m·s－1)
小球经过两个光电门之间的位移s/m
小球经过两个光电门之间的时间t/s
2．作出小球运动的v－t图像．
(1)在坐标纸上建立直角坐标系，以小球经过两个光电门之间的时间t为横轴，小球经过光电门的速度v为纵轴，根据表格中的数据在图2坐标系中描点．
(2)观察得到的图线，分析物体的速度随时间的变化规律．
3．结论：做匀变速直线运动的物体，在相等时间内的速度变化相等，加速度恒定．
二、匀变速直线运动的位移特点
(一)实验器材
倾斜直槽(带刻度)、小球、频闪照相机
(二)实验步骤
1．把倾斜直槽放置在水平桌面上．
2．将小球从紧靠竖直支架A的位置由静止释放，用频闪照相机对小球的运动进行拍照．
(三)数据处理
1．比较相邻的相等时间内的位移s1、s2、s3、s4和s5的大小(如图3所示).
2．比较相邻的相等时间内的位移之差Δs1、Δs2、Δs3、Δs4的大小．
3．结论：做匀变速直线运动的物体，在任意两个连续相等的时间内的位移之差是相等的．
典例 分类讲解
题型一　匀变速直线运动的速度特点
角度1　用光电门测速度
　　　利用如图所示的装置研究物体的直线运动．图中A、B是固定的光滑斜面，1和2是固定在斜面上适当位置的两个光电门，当光电门中有物体通过时与它们连接的光电计时器(都没有画出)能够显示挡光时间．让滑块从斜面的顶端滑下，光电门1、2各自连接的光电计时器显示的挡光时间分别为5.00×10－2 s、2.00×10－2 s．滑块从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt＝0.311 s，已知滑块沿斜面方向的长度为5.00 cm，测得光电门1和2之间的距离为0.54 m．求：(结果要求保留3位有效数字)
(1)滑块通过光电门1时的速度v1＝________m/s，通过光电门2时的速度v2＝________m/s.
1.00
2.50
(2)滑块从光电门1运动到光电门2的这段时间内的平均速度为__________m/s.
1.74
(3)滑块下滑过程的加速度为________m/s2.
4.82
角度2　匀变速直线运动的速度特点
　　(多选)对匀变速直线运动的理解，下列说法正确的是(　　)
A.匀变速直线运动的加速度是不变的
B．匀变速直线运动速度变化量总是相等的
C．匀变速直线运动中速度保持不变
D．匀变速直线运动的v－t图像是一条倾斜直线
√
√
[解析]　匀变速直线运动速度随时间均匀变化，加速度保持不变，v－t图线的斜率表示加速度大小，所以v－t图像是一条倾斜的直线，故A、D正确，C错误；做匀变速直线运动物体的速度均匀变化，由Δv＝at知，在任意相等时间内速度变化量才相等，故B错误．
题型二　匀变速直线运动的位移特点[学生用书P28]
　　　如图所示，物体做匀变速直线运动，途经O、A、B、C四点，其中A、B之间的距离l1＝2 m，B、C之间的距离l2＝3 m．若物体通过l、l1、l2这三段位移的时间相等，则O、A之间的距离l等于(　　)

A．1 m B．0.5 m　
C．1.5 m D．0.8 m
√
[解析]　做匀变速直线运动的物体，在任意两个连续相等的时间内的位移之差相等，故l1－l＝l2－l1，代入数据可得2 m－l＝3 m－2 m，解得l＝1 m，A正确．
　　　做匀减速直线运动的物体，若在第1 s内的位移是10 m，第2 s内的位移为6 m，则后1 s 内位移是(　　)
A．1 m B．2 m
C．3 m D．4 m
[解析]　根据匀变速直线运动的位移特点：在任意两个连续相等的时间内的位移之差相等，可知在后1 s的位移与前1 s的位移之差等于10 m－6 m＝4 m，故后1 s的位移为6 m－4 m＝2 m.
√
题型三　匀变速直线运动

四个物体运动的vt图像如图所示．
(1)物体分别做什么运动？
(2)在乙、丙、丁图中，加速度不变的物体是哪个？在乙和丁图中，物体的运动有什么不同？
[提示]　(1)甲做匀速直线运动；乙做匀加速直线运动；丙做匀减速直线运动；丁做变加速直线运动．
(2)乙、丙；物体乙的v－t图线斜率不变，加速度不变，速度随时间均匀增加，物体丁的v－t图线斜率变大，加速度变大，速度增加得越来越快．
2．匀变速直线运动的分类
(1)匀加速直线运动：物体的速度随时间均匀增加的变速直线运动．如图1所示的直线a表示的是匀加速直线运动．
　　　关于匀变速直线运动，下列说法正确的是(　　)
A．匀变速直线运动是相等时间内通过的位移相等的运动
B．匀减速直线运动的加速度一定为负
C．匀减速直线运动的速度和加速度的方向一定是相反的
D．在匀减速直线运动中，速度和位移一定都随时间的增加而减小
√
[解析]　匀速直线运动在相等时间内通过的位移相等，匀变速直线运动在相等时间内通过的位移不相等，故A错误；若物体的速度为负方向，物体做匀减速直线运动，则物体的加速度为正方向，故B错误；匀减速直线运动的速度和加速度的方向一定是相反的，故C正确；在匀减速直线运动中，速度减至零之前，速度随时间的增加而减小，位移随时间的增加而增大，故D错误．
　　　(多选)关于匀变速直线运动，下列说法正确的是(　　)
A．v－t图像是一条倾斜的直线
B．物体运动的加速度可以变化
C．无论Δt选在什么区间，对应的速度的变化
量Δv与所用的时间变化量Δt之比都是一样的
D．在匀变速直线运动中，如果物体的速度随时间均匀减小，这种运动叫作匀加速直线运动
√
√
[解析]　根据v－t图像的斜率表示加速度，由于匀变速直线运动的加速度保持不变，所以匀变速直线运动的v－t图像是一条倾斜的直线，故A正确，B错误；根据Δv＝aΔt，由于加速度保持不变，无论Δt选在什么区间，对应的速度的变化量Δv与所用的时间变化量Δt之比都是一样的，故C正确；在匀变速直线运动中，如果物体的速度随时间均匀减小，这种运动叫作匀减速直线运动，故D错误．
随堂 巩固落实
√
1．(2024·广州真光中学期中)物理学中常用如图所示测量装置，这个装置可以直接记录的物理量是(　　)
A.平均速度　　 　　
B．瞬时速度
C．时间
D．加速度
解析：物体下落到光电门处时会被直接记录遮光时间，平均速度、瞬时速度和加速度是间接计算出来的．
2．(多选)如图所示的是几个质点的运动图像，其中表示物体做匀变速直线运动的是(　　)
√
√
解析：v－t图像是一条向上倾斜直线，表示物体做匀加速直线运动，故A、C正确；v－t图像是平行于t轴的直线，在t轴下方表示物体沿负方向做匀速直线运动，故B错误；s－t图像是一条倾斜直线，斜率为负，表示物体沿负方向做匀速直线运动，故D错误．
3．(2025·佛山月考)汽车刹车做匀减速直线运动，那么它的(　　)
A．速度和路程都随时间减小
B．速度和加速度都是负值
C．速度和加速度都随时间增大
D．速度随时间减小，路程随时间增大
解析：汽车刹车做匀减速直线运动，速度随时间均匀减小，路程随时间不断增大，A错误，D正确；汽车刹车做匀减速直线运动，若速度为正值，则加速度为负值，B错误；汽车刹车做匀减速直线运动，加速度不变，C错误．
√
4．如图所示的是一个物体运动的v－t图像．下列说法正确的是(　　)

A．物体的加速度越来越小
B．物体的速度先增加后减小
C．物体可能做匀变速直线运动
D．在相等的时间间隔内，速度的变化量越来越大
解析：根据v－t图像的切线斜率表示加速度，可知物体做加速度逐渐减小的加速运动，即变加速运动；根据Δv＝aΔt，由于加速度越来越小，则在相等的时间间隔内，速度的变化量越来越小．
√
5．(2025·汕头校考期中)两木块甲、乙自左向右做直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图所示，连续两次曝光的时间间隔是相等的，由图可知两木块(　　)


A．甲木块做匀速直线运动，乙物块做匀加速直线运动
B．甲木块做变加速直线运动，乙木块做匀速直线运动
C．t2到t5时间内，甲、乙物块的平均速度相等
D．整个运动的过程，甲木块始终在乙木块的前面
√

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