匀变速直线运动实用教案

1、会计学1匀变速匀变速(bin s)直线运动直线运动第一页，共12页。 不同的匀变速直线运动，速度变化的快慢往往是不同的。世界级的短跑运动员可以在2 s内将自身(zshn)的速度从0提高到10 m/s；迫击炮可以在0.005 s内将炮弹的速度从 0 提高到250 m/s。 为了描述(mio sh)匀变速直线运动的速度变化的快慢程度，人们引入了加速度的概念。加速度等于速度的变化量跟发生这一变化所用时间的比值。如果用 a 表示加速度，用 vt 表示末速度，用 v0 表示初速度，用 t 表示速度变化所用的时间，则 二、加速度二、加速度 加速度的SI单位(dnwi)是米每二次方秒（m/s2），其数值的大

2、小表示速度变化的快慢。tvvat0 第1页/共12页第二页，共12页。演示实验 用打点(d din)计时器测量加速度 将长木板的一端垫高，把打点计时器固定(gdng)在长木板上较高的一端，连接好电路，把纸带穿过打点计时器连接到小车后部，如右图所示。启动电源，让小车滑下，打点计时器在纸带上打下一列点，如下图所示。断开电源。 小车从光滑斜面滑下的运动可视为匀加速直线运动。可选择相距0.1 s的两个点A、B，分别测量(cling)并计算出两点的瞬时速度vA、vB，再根据加速度的定义，计算出该过程的加速度。第2页/共12页第三页，共12页。 DIS实验室 用运动(yndng)传感器测量加速度 用数据传

3、输线将DIS的数据采集器与计算机连接起来，并接通电源。将实验用长木板的一端垫高，放置在桌面上。将运动传感器的接收端调整好高度，并固定在长木板较高的一端，用传输线连接在数据采集器上。将运动传感器的发射端固定在小车上，打开开关，放到接收端附近(fjn)的木板上，同时打开系统的数据采集功能，释放小车，让其沿木板滑下。实验装置如右图所示。 当小车滑到底端后，系统在很短的时间内即可将小车位移随时间变化(binhu)的图像显示在屏幕上，根据屏幕提示还可以显示vt图像，根据图像可以选择测量适当时间内的加速度。第3页/共12页第四页，共12页。 在前面的例子中，世界级的短跑运动员可以在2 s内将自身的速度(s

4、d)从0提高到10 m/s，他的加速度(sd)大小为： 迫击炮可以在0.005 s内将炮弹(podn)的速度从 0 提高到250 m/s，炮弹(podn)的加速度大小为：24220222m105m005. 00250sstvvat 由计算结果可知(k zh)，炮弹的加速度远远大于运动员的加速度。 加速度是矢量。在直线运动中，如果速度增加，即 ，则加速度是正值，表示其方向与运动方向相同；如果速度减少，即 ，则加速度是负值，表示其方向与运动方向相反。0vvt 0vvt 2210111m5m2010sstvvat 第4页/共12页第五页，共12页。 例题1 汽车(qch)紧急刹车前的速度是10 m/

5、s，刹车后经过2 s车停下来，求汽车(qch)的加速度。 分析 汽车从刹车到停止的过程可被看成(kn chn)是匀减速直线运动。题目中“停下来”的含义是末速度等于 0，因此，我们已经知道了初速度v0、速度变化所用的时间 t 和末速度vt，可直接用加速度公式来求解。 解 由加速度公式(gngsh)得220m5m2100sstvvat a为负值，表示加速度方向跟汽车初速度方向相反，汽车做匀减速直线运动。第5页/共12页第六页，共12页。 三、速度(sd)公式 如果(rgu)我们已知一个匀变速直线运动的初速度 v0、加速度 a 和时间 t，则可以用速度公式求解末速度 vt：atvvt 0 例题2 一

6、辆汽车原来(yunli)的速度是36 km/h，后来以0.25 m/s2的加速度匀加速行驶。求加速40 s时汽车速度的大小。 解 v0 36 km/h 10 m/s，由速度公式得 （100.2540）m/s20 m/satvvt0第6页/共12页第七页，共12页。 四、位移(wiy)公式 如果我们已知一个匀变速直线运动的初速度 v0、加速度 a 和时间 t，则可以用位移(wiy)公式求解位移(wiy) s： 例题3 一列火车在斜坡(xip)上匀加速下行，在坡顶端的速度是 8 m/s，加速度是 0.2 m/s2，火车通过斜坡(xip)的时间是 30 s，求这段斜坡(xip)的长度。 解 由匀变速

7、直线运动的位移公式，得2021attvs 还有一个常用的位移公式：asvv2202t m302 . 021300 . 82 2021attvs m330 第7页/共12页第八页，共12页。 五、自由落体运动(yndng) 早在十七世纪意大利著名的物理学家伽利略就指出，我们平时之所以看到轻重不同的物体不能同时落地，是由于(yuy)空气阻力的缘故。他的学生选择了形状相同的材料，不同的两个重球，重球的重力远大于空气阻力，让这两个球从比萨斜塔上同时落下，结果同时着地。毛钱管演示(ynsh)实验：第8页/共12页第九页，共12页。 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动，叫做自由落体运动。这种运动只有在

8、没有空气(kngq)的空间里才能发生。在有空气(kngq)的空间里，如果空气(kngq)阻力的作用比较小，可以忽略不计，物体的下落也可以看作是自由落体运动。 通过实验发现，自由落体运动(yndng)是初速度为零的匀加速直线运动(yndng)，而且在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫做重力加速度，通常用 g 来表示。 重力加速度的方向竖直向下，大小随地理位置的改变而略有不同。通常(tngchng)计算中，可以把 g 取作 9.8 m/s2；在粗略计算时，可把 g 取作 10 m/s2。 由于在自由落体运动中，初速度 v0 = 0，加速度 a = g，因此，自由落体运动的规律可

9、表示为：221gts gsvt22 gtvt 第9页/共12页第十页，共12页。练习(linx)1-2 1. 一列(y li)做匀变速直线运动的火车，在50 s内速度由8 m/s增加到15 m/s，求火车的加速度是多少？ 答：0.14 m/s2。 2. 汽车紧急刹车时速度(sd)是10 m/s，经过2 s车停下来，求汽车的加速度(sd)是多少？ 3. 一辆汽车原来的速度是36 km/h，后来以0.25 m/s2的加速度匀加速行驶。求加速40 s时汽车速度的大小是多少？ 答：5 m/s2。 答：20 m/s。 4.一列火车在斜坡上匀加速下行，在坡顶端的速度是8 m/s，加速度是0.2 m/s2，火车通过斜坡的时间是30 s，求这段斜坡的长度是多少？ 答：330 m。第10页/共12页第十一页，共12页。 5. 用“投石计时”的方法可粗略测算