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速直线运动的图象

分类:高一物理教案   更新:2015/8/7   来源:本站原创

    复习匀速直线运动速度公式v=s/t和位移公式s=v?t 指出:物体的运动规律除了用公式来表示外,还可以用图象来表示。怎样用图象来表示物体的运动规律?请看下面的例子。

    [实验] 研究一滑块在水平气垫导轨上的运动情况。实验装置如图1所示,分别用三台数字计时器同时测量滑块三段位移(OA段、OB段、OC段)所用的时间。将取得的实验数据在图上标出(图1中所标的数据是某一次实验取得的一组数据)。

    [提出问题] 实验测出滑块位移20cm、40cm和60cm所用的时间,但滑块在任意时间内(如:1s内、2s内)的位移是多少?还不知道。滑块通过任一位移(如位移50cm)所用的时间是多少?还不知道。也就是说滑块的位移和时间的关系还不知道,我们现在用图象法来研究它们的关系。如何研究?

    [讲述] 选一个平面直角坐标系,用横轴表示时间t,用纵轴表示位移s,选取单位和合适的标度,根据实验测出的数据在坐标平面上画出相应的点,然后用平滑线将这些点连接起来,这条线就表示滑块的位移和时间的关系。这种图象叫做位移——时间图象,简称位移图象。

    [板书] 一、位移——时间图象。

    [讲述] 请同学们根据实验测出的数据在方格纸上画出滑块的位移——时间图象。

    (画图前先将作图步骤写在幻灯片上投影并讲述,让学生明确)作图步骤:1.列表记录实验数据;2.选取直角坐标系;3.标明坐标轴表示的物理量及单位;4.选择合适的标度;5.描点;6.用平滑线将各点连接起来。

    [学生作图,教师巡视辅导]

    [提问] 作出滑块的位移——时间图象形状是什么样子?(学生根据自己作出的图象回答:“是一条倾斜的直线”)。

    [讲评、纠正学生作图中存在的问题]

    [小结] 作出的图象可看出:在误差允许范围内各点基本在一条直线上,即可认为滑块的位移图象是一条倾斜的直线。且这条直线通过坐标原点。

    [讨论]根据作出图象的形状判断滑块做什么运动?

    [归纳小结] 过原点的直线表示正比函数,即滑块的位移跟时间成正比。从而可知:滑块是做匀速直线运动。

    [引导学生从图象求] (1)滑块在任意时间内的位移(滑块1s内、2s内的位移;1s末到2s末这段△t时间内的位移△s);(2)滑块任一位移所用的时间(如位移50厘m的时间)。

    [小结并板书]

    1.匀速直线运动位移图象是一条倾斜的直线。

    2.从图象可求:(1)位移;(2)时间;

    [设问] 能不能从位移图象上求运动速度?怎样求?(学生思考)

    [讲述] 图2中△s就是滑块在△t时间内的位移,所以△s/△t=v。从图中可看出比值△s/△t越大,直线与水平夹角也越大,直线越陡。因此△s/△t也叫做直线的斜率,用k表示。

    (指导学生看书甲种本第60页第4行)

    [板书] (3)速度v=△s/△t=k。

    [练习] 求滑块的运动速度:

    v =△s/△t=23cm/1s=23cm/s

    =0.23m/s

    [巩固练习]

    1.在位移图象(图2)中画出另一条直线Ⅱ(速度 0.1m/s)。

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