本章复习与测试教案3

运动的描述单元复习

睢宁王集中学

物理

朱晓东

教学目标：1理解描述运动的各物理量意义

2能分析简单的直线运动

3掌握打点计时器的使用方法

教学重点：1理想化模型的理解

2打点计时器的使用

教学难点

运动学图像的理解

一、知识回顾：

1．机械运动：________________________________，称为机械运动。

（1）用来代替物体的有______的点，称为质点，它是一种______模型。

（2）物体可以被看成质点的条件是____________________________。

3．参考系

（1）描述物体的运动时，用来做_

_的假定为

物体称为参考系。

（2）参考系的选择原则：必须选

任意选

一般选

灵活选

选择不同的参考系来观察同一物体的运动，其运动情况的描述就可能不同。

（3）研究地面上物体的运动时，通常取____________为参考系

4.坐标系

为了定量地描述物体的_____________及_______________，需要在参考系上建立适当的____________，

如果物体沿直线运动，可以建立________________________。

如果物体在平面内运动，可以建立

。

如果物体在立体空间运动，可以建立

。

要点一、时刻和时间

1．时刻

时刻指的是某一瞬间，在时间坐标轴上用一个点表示．如“3秒末”、“4秒初”．

2．时间

时间间隔是两个时刻的间隔，也是时间坐标轴上两个不同的时刻之差，它是变化过程长短的一种量度，在时间坐标轴上用一段线段表示，物理学中简称时间．

3．时间和时刻的关系

(1)如果用一条坐标轴来表示时间轴，时间轴上的点表示时刻，某一段线段则表示时间间隔．与时刻对应的物理量是状态量，与时间间隔对应的物理量是过程量(关于状态量、过程量的概念

(2)时刻与物体在运动过程中的某一个位置相对应，而时间与物体在运动过程中的路程(或本节要学习的位移)相对应．

要点二、路程和位移

路程和位移的比较

要点三、矢量和标量

1．标量：

只有大小而没有方向的物理量．如：长度、质量、时间、路程、温度、功、能量等，其运算遵从算术法则．

2．矢量：

有大小和方向的物理量，如位移、力、速度等，其运算法则不同于标量，将在后面学习．

3．矢量的表示：

(1)矢量的图示：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．

(2)在同一直线上的矢量，可先建立直线坐标系，可以在数值前面加上正负号表示矢量的

方向，正号表示与坐标系规定的正方向相同，负号则相反.

1．速度

（1）物理学中用____与__ _的比值表示物体运动的快慢，这就是速度。

（2）速度的表达式：________________________ （3）国际单位制中，速度的单位是____________，符号____________。

（4）速度是_

_，速度的大小在数值上等于_____，

速度的方向就是_______________。

2．平均速度和瞬时速度

（1）平均速度表示物体在某一时间间隔内的平均快慢程度，只能_________描述运动的快慢。

（2）瞬时速度是指运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度，能够____________描述物体运动的快慢。

3．速度与速率

（1）瞬时速度的大小就等于速率。

（2）平均速度的大小与平均速率不等。

平均速度等于_______跟_____的比值，是________（矢量、标量）。

平均速率等于_______跟___

_的比值，是_______（矢量、标量）。

实验：用打点计时器测速度

一、实验目的

1．练习使用电磁打点计时器或电火花计时器．

2．学会利用打上点的纸带研究物体的运动情况．

二、实验原理

1．两种打点计时器当接通50 Hz的交流电时，都是每隔0.02 s打一次点．

2．当纸带跟运动物体连在一起时，打点计时器打在纸带上的点就相应地表示出物体在不同时刻的位置，线段上各点之间的间隔就表示出运动物体在不同时间内的位移，ΔxΔx根据平均速度的定义式v＝Δt，当Δt很短时，可以认为Δt等于t时刻的瞬时速度．

三、实验步骤

1．把电火花计时器固定在桌子上，检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上，并检查两条白纸带是否已经正确地穿好，墨粉纸盘是否夹在两条纸带之间．

2．把计时器上的电源插头插在交流220 V电源插座上．

3．接通开关，用手水平地拉动两条纸带，纸带上就会打下一系列的点迹．

4．取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点，如果数出n个点，这些点划分出来的间隔数为(n－1)．由此计算出纸带从第一个点到第n个点的运动时间为0.02(n－1) s. Δx5．用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离x，再利用公式v＝Δt计算纸带通过这段位移时的平均速度．把测量和计算的结果填入表中．

6．在小纸带上标记连续7个计数点，分别标上记号A、B、C、D、E、F、G.用刻度尺测量每相邻两个点间的距离，分别记为x1、x2、x3、x4、x5、x6，记录到表中．

7．根据表中对纸带数据的测量结果，运用学过的知识判断：物体在这段时间内的运动是匀速直线运动还是变速直线运动？说出判断的理由．

8．将B、C、D、E、F作为测量点，分别测量包含这些点的一段位移Δx，由于Δt很小，求出Δt内的平均速度，即等于各点的瞬时速度，记入表中．

四、注意事项

1．电源电压要符合要求，电磁打点计时器应使用6 V以下交流电源；电火花计时器使用220 V交流电源．

2．实验前要检查打点的稳定性和清晰程度，必要时要进行调节或更换器材．

3．使用打点计时器应先接通电源，待打点计时器稳定时再用手拉纸带．

4．手拉纸带时，速度应快一些，以防点迹太密集．

5．复写纸不要装反，每打完一条纸带，应调整一下复写纸的位置，以保证打点清晰．

6．打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源．

五、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．

(1)在纸带上相邻两点的时间间隔均为0.02 s(电源频率为50 Hz)，所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度小．

Δx(2)根据v＝Δt，求出任意两点间的平均速度，这里Δx可以用直尺测量出两点间的距离，Δt为两点间的时间间隔数与0.02 s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1－4－2所示，vE≈vDG或vE≈vDF.

图1－4－2 六、利用v－t图象分析物体的运动

1．v－t图象

用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系．

2．v－t图象的意义

v－t图象非常直观地反映了速度随时间变化的情况，它并不是物体运动的轨迹．

3．匀速直线运动的v－t图象

(1)匀速直线运动的v－t图象是与时间轴平行的直线，如图所示，直线a、b分别表示va＝4 m/s，vb＝8 m/s.

1－4－5 (2)从匀速直线运动的v－t图象中不仅可以看出速度的大小，并且可以求出位移，根据位移公式x＝vt，在v－t图象中就对应着边长分别为v和t的一个矩形面积，如图中画斜线的部分．