匀速直线运动(实验)
高中物理实验：研究匀速直线运动
高中物理实验：研究匀速直线运动研究匀速直线运动实验目的：研究匀速直线运动规律实验原理：物体在一条直线上运动，且在相等的时间间隔内通过的位移相等，这种运动称为匀速直线运动。
做匀速直线运动的物体，在不同的位移或时间段中，位移与时间的比值是一个常数，称为速度，速度的大小直接反映了物体运动的快慢。
严格地讲，匀速直线运动是一种理想运动状态，本实验只做近似的研究。
实验器材：Edislabpro400数据采集器、位移分体传感器、计算机、力学轨道及配套小车等附件实验准备：实验装置：将力学轨道放置于平稳实验台上，安装轨道配件，在小车上放置位移传感器发射端，轨道末端固定放置接收端，使其发射、接收口基本正对，连接传感器与数据采集器以及电脑，如图(6-1)。
软件配置：打开Edislab软件，在“实验配置”中的“采集参数”选项中“限定时间”调整到35秒左右，如图(6-2)。
实验步骤：1、调整力学轨道，使一端垫高，用小车重力分力克服小车与轨道之间的摩擦力，调节高度到小车基本匀速滑下。
2、将小车放在轨道远离传感器接收端的一头，打开小车上的位移传感器的发射端的开关。
3、用手轻推一下小车，小车自动沿轨道平稳滑下，待运动稳定后点击“开始”，系统自动记录一系列点(注意：在小车靠近接收端时，用手阻止小车以避免二者相撞)。
数据处理分析(1)如图(6-3)为本次实验测量数据图。
(2)观察分析阶段一、二、三对应的实际运动状态是怎样的?(3)利用“选择”工具选择有效区段二，进行直线拟合，拟合图线完全重合，表明在匀速直线运动时位移与时间为线性关系，而其拟合直线的斜率即为运动物体的速度。
速度从拟合结果中可以直接显示，也可以从“切线”工具选项详细查看每点的斜率情况。
对比拟合结果，可以发现选择区域部分斜率均值为-0.12(为什么斜率是负值?)，如图(6-5)实验拓展(1)尝试用其他方法研究匀速直线运动规律，条件允许的学校可使用气垫导轨系统。
(2)在实验方法上稍做改进，把接收端垫高，在以上实验步骤2中将小车的初始位置放置在靠近接收端的一端，重做实验观察数据图象(本轨道系统具有同性磁铁保护装置，建议使用此种方法)。
匀速直线运动图象的实验探究教案
匀速直线运动图象的实验探究教案匀速直线运动图象的实验探究授课对象：高中物理学习目标：1.了解匀速直线运动的概念和特点。
2.掌握匀速直线运动的图像表示方法。
3.探究匀速直线运动图象绘制的物理学原理。
4.通过实验验证匀速直线运动图象的正确性。
教学重点：1.匀速直线运动的图像表示方法。
2.匀速直线运动图象绘制的物理学原理。
3.实验验证匀速直线运动图象的正确性。
教学难点：实验验证匀速直线运动图象的正确性。
教学方法：1.讲授法结合实验探究。
2.名师讲解与学生合作探究。
教学过程：第一步：导入知识引导学生回忆匀速直线运动的基本概念和特点，并谈谈匀速直线运动与变速直线运动的区别。
第二步：图像表示介绍匀速直线运动的图像表示方法，包括位移时-时间、速度-时间、加速度-时间三种图象的表示方法，引导学生了解它们之间的联系和区别。
第三步：物理学原理用图示方法讲述匀速直线运动图象绘制的物理学原理，包括运动的速度大小、方向、轨迹等方面。
第四步：实验探究1.利用平衡臂，绳子和小球构造匀速直线运动实验器，实验记录小球在不同时间的位置。
2.将实验记录轨迹绘制在图纸上，并用其构造位移时-时间图象和速度-时间图象。
第五步：实验验证将实验得到的匀速直线运动图象与理论上的匀速直线运动图象相比较，验证实验的正确性。
第六步：课堂回顾总结匀速直线运动图象的实验探究，引导学生思考匀速直线运动图象的实际应用。
教学评估：1.考试验证匀速直线运动的基本概念、特点和图象表示方法。
2.实验实践过程中的记录和报告。
教学反思：通过本教案的实施，学生对匀速直线运动的概念、特点和图象表示方法有了更深刻的理解和认识，同时也对匀速直线运动图象的实验探究有了更深入的了解。
在实验中，学生通过构造匀速直线运动实验器，观察小球在不同时间的位置，并绘制相应的位移时-时间图象和速度-时间图象，有效地巩固了相关知识。
教师需要引导学生深入思考匀速直线运动的实际应用，帮助学生将所学知识与生活实际相联系。
第4课 实验：研究匀速直线运动
题型探究
解析： 物体只在重力的作用下做匀加速直线运动， 通过对纸带数 据的处理，可以求出当地的重力加速度数值 . g1＋g2＋g3＋g4＋g5 － 方法 A： g ＝ 5 s2－s1 s3－s2 s4－s3 s5－s4 s6－s5 ＋ 2 ＋ 2 ＋ 2 ＋ 2 s6－s1 T2 T T T T ＝ ＝ . 5 5T2 所以方法 A 中只有 s1 和 s6 起作用. s4－s1 s5－s2 s6－s3 2 ＋ 2 ＋ 2 g ＋ g ＋ g 3T 3T 3T 1 2 3 方法 B：－ g＝ ＝ ＝ 3 3 （s4＋s5＋s6）－（s1＋s2＋s3） . 9T2
方 法 A 中有 ________ ；方法 B 中有 ________________. 因 此 ，选择方法
目 从数据处理方法看，在 s1、s2、s3、s4、s5、s6 中，对实验结果起作用的： 链 接
________(“A”或“B”)更合理，这样可以减少实验的________(“系统”或 “ 偶 然 ”) 误 差 . 本 实 验 误 差 的 主 要 来 源 有 ________________________________________( 试举出两条).
实验探究
七、注意事项
1.平行. 纸带、细绳要和长木板平行. 2.靠近. 释放小车前，应使小车停在靠近打点计时器的位置 . 3.先后顺序. 实验时应先接通电源，后释放小车；实验后先断开电源，后取下纸带. 4.防止碰撞. 在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地，小车与滑轮碰撞.
栏 目 链 接
起点的距离)，斜率表示________，其大小为________m/s2(保留三
位有效数字).
题型探究
解析：由于物体做的是匀变速直线运动，所以其从某一点开始运动的 1 2 a2 2 位移 s＝v0t＋ at ，由于 st 图线是一条倾斜直线，因此 v0＝0，则 s＝ t ， 2 2 a 这样，我们就可以知道 st 图的斜率为 ，通过图线可求得斜率为 0.464. 2
匀速直线运动的实验探究
图3-2-5
【解析】根据某段时间内的平均速度可以“粗略”代表某点 的瞬时速度的思想，计算打点计时器打下B、C、D各点时的 瞬时速度。
vB=sAC/2T=52.00×10-3/2×0.1 m/s=0.26 m/s vC=(sAD-sAB)/2T=(84.00-24.00)×10-3/2×0.1 m/s=0.30 m/s vD=(sAE-sAC)/2T=(120.00-52.00)×10-3/2×0.1 m/s=0.34 m/s。
v5=_3_6_._3_0___cm/s。
（2）在平面直角坐标系中作出v-t图象。
（3）分析小车运动速度随时间变化的规律。
（2）如图所示 （3）小车做匀加速直线运动
三、频闪照相法
2
如图所示是小球沿斜面滚下的频闪照片，照片中每两个相邻 小球的像的间隔对应的时间就是0.1 s，这样便记录了物体运 动的时间。物体运动的位移可以用直尺测量。试作出小球滚 下的v-t图象。
带上打点
纸带上成点
阻力来源
纸带与限位孔、限位 纸带与限位孔、限 盘的摩擦；振针与纸 位盘的摩擦 带打点接触时的摩擦
电火花计时器比电磁打点计时器更精确
计时器使用方法
①将电磁打点计时器固定在长木板的一端，让纸带穿过两个限位孔，压在 复写纸的下面，小车固定在纸带一端。
②把电磁打点计时器的两个接线柱用导线分别与电源的接线柱相连接。 ③打开电源开关，让小车沿长木板滑下并拉动纸带，纸带上就打下了许多 小点。 ④取下纸带，关闭电源，从能看得清的某个点数起，数一数纸带上共有多 少个点，如果其有n个点，那么点子的间隔数为n－１个，纸带的运动时间为 t=0.02（n-1） s。 ⑤用刻度尺测量一下从开始计数的一点到最后一点间的距离s。 ⑥利用公式v＝s/t计算出纸带在这段时间内的平均速度。 ⑦在纸带上取连续的６个点，用刻度尺量出相邻两个点间的距离，判断纸
匀速直线运动的实验研究
1．2 匀速直线运动的实验研究
【教学目标】
1、理解匀速直线运动，会判定匀速直线运动。
2、会运用公式S=vt解有关问题。
【教学重点、难点】
匀速直线运动的规律的灵活运用。
【教学方法】
实验与练习法。
【教学过程】
回顾初中的定义——物体作匀速直线运动的速度大小等于路程与通过这段路程所需时间的比。
怎样判断和测定匀速直线运动的速度？
实验1.2
[目的]:
1．判定匀速直线运动。
2．测定匀速直线运动的速度。
[器材] 500mL的量筒、蓖麻油、钢珠、刻度尺、节拍器。
节拍器是一种计时工具。
它所发出的每两个相邻节拍声之间的时间是一定的，时间的长短可以通过改变摆锤在摆杆上的位置来调节。
摆杆上刻有40～208的标度，如把摆锤移动到120的标度上，摆每分钟就摆动120次，每两个相邻节拍声之间的时间为0．5s。
[步骤]
1．调节节拍器摆锤的位置，使它发出每分钟60次的
节拍声。
2．把钢珠由静止开始下落到盛满蓖麻油的量筒中(图l—8)。
待钢珠进入油面后，每次听到节拍声时，把钢珠
的位置记录下来。
3．用刻度尺测量相邻节拍声之间钢珠通过的路程。
4．确定钢珠开始作匀速直线运动的位置。
5．计算钢珠作匀速直线运动的速度。
6．重复实验两次。
[结果]
1．钢珠从量筒壁上的刻度_____处开始作匀速直线运动。
2．钢珠作匀速直线运动的速度为______m／s。
[思考]
你是怎样知道钢珠是在作匀速直线运动的?
【作业】练习册。
用气垫导轨测定匀速直线运动
高中物理实验讲义高一物理实验2用气垫导轨测定匀速直线运动编写：实验目的：用气垫导轨测定匀速直线运动实验原理：用气垫导轨测定滑行器通过两个光电门的间隔时间，并计算出滑行器通过两个光电门处的瞬时速度V、V2，如果滑块通过两处光电门的瞬时速度相等，即V1=V2，则说明物体做匀速直线运动。
实验器材：J2125型系列气垫导轨1台，J12007-1型智能数字计时器1台，J2126型小型气源1台，220V交流电源，仪器配套附件：滑行器1只，挡光片（100mm),光电门架2件，橡皮筋4只。
实验步骤：1、安装好气垫导轨，把四个加重配备块装上滑行器，同时把L=100毫米的挡光框插入滑行器上端的橡皮泥上固定好。
2、在导轨两端的支架上条装上一两条橡皮筋。
3、将数字计时器的光电输入装置A和B光电门放于气垫导轨的相应位置上。
本实验要求A光电门放于刻度“40”厘米处，B光电门放于刻度“80”厘米处。
4、将智能计数器的“功能选择”开关置于“S2”档（测时间间隔档），“量程选择”开关置于“1ms”档位。
5、接通小型气源电源，并打开小型气源的开关。
6、将滑行器放置在导轨上，观察到滑行器是否静止不动，如向一边漂移，说明气垫导轨不是水平，重新调节支架使其水平。
7、轻轻推动一下滑行器，使滑行器约有50厘米／秒的初速度，使滑行器在导轨上自由运动，记下滑行器每次通过两个光电输入装置后数字计时器所显示的时间t1和t2,按照同样要求测（记录）四组实验数据，并计算四组瞬时速度。
8、计算出滑行器各次通过A和B光电门时的瞬时速度。
9、关闭电源、开关，整理器材。
实验数据记录：相关参考数据（写实验数据记录单上）：1、滑行器质量(包括挡光框)m=401．87克2、光电输入装置位置A：40cm，B：80cm，3、挡光片间距L=10cm4、计算出滑行器各次通过A和B光电门时的瞬时速度为：V1=L/(t1-0)=L/Δt1,实验结论：1、 V1 V2 ， L是滑行器上的挡光片的问距，一般L=10cm。
高中物理实验解析运动的规律
高中物理实验解析运动的规律实验一：运动的匀速直线运动实验目的：通过研究物体在匀速直线运动中的位移-时间、速度-时间和加速度-时间关系，探究匀速直线运动的规律。
实验器材：光电门、计时器、直线轨道、小球。
实验步骤：1. 将直线轨道放置于水平桌面上，并紧靠边缘。
2. 计时器连接到光电门，确保光电门正常工作。
3. 将小球放在直线轨道上，并沿轨道将其推动起来。
4. 记录小球通过光电门的时间，重复多次实验并取平均值，得到小球通过光电门的时间 t。
5. 根据位移计算公式 s = vt（其中 s 为位移，v 为速度，t 为时间），计算小球在通过光电门的时间 t 内的位移 s。
6. 根据速度计算公式 V = s/t，计算小球在通过光电门的时间 t 内的速度 V。
7. 通过光电门的时间 t 始终保持不变，重复多次实验并取平均值，得到小球通过光电门的时间 t 内的速度 V 并记录下来。
8. 将小球推动的力保持恒定，通过光电门的时间 t 始终保持不变，重复多次实验并取平均值，记录下小球通过光电门的时间 t 内的速度 V，得到匀速直线运动的规律。
实验结果与分析：根据实验得到的数据，我们可以绘制位移-时间、速度-时间和加速度-时间图像。
在匀速直线运动的情况下，位移随时间的变化是一个直线，速度恒定不变，加速度为零。
利用实验数据及图像，我们可以得到匀速直线运动的规律。
实验二：运动的匀变速直线运动实验目的：通过研究物体在匀变速直线运动中的位移-时间、速度-时间和加速度-时间关系，探究匀变速直线运动的规律。
实验器材：光电门、计时器、直线轨道、小球。
实验步骤：1. 将直线轨道放置于水平桌面上，并紧靠边缘。
2. 计时器连接到光电门，确保光电门正常工作。
3. 将小球放在直线轨道上，并沿轨道将其推动起来。
4. 记录小球通过光电门的时间，重复多次实验并取平均值，得到小球通过光电门的时间 t。
5. 根据位移计算公式 s = vt + 1/2at（其中 s 为位移，v 为速度，t 为时间，a 为加速度），计算小球在通过光电门的时间 t 内的位移 s。
2.1实验：探究小车匀速直线运动
四.描点连线作图
v/(m.s-1)
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 t/s
描点连线作图
v/(m.s-1)
1.2
问题
图线的特点？
1.0
0.8
小车的运动规律？
△v △t
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
如何求加速度？ 0时刻对应速度 为多少？
t/s
3.每打完一条纸带，将定位轴上 的复写纸换个位置，以保证打点 清晰 4.应区别打点计时器打出的点和人为
选取的计点（一般把计时器打出的5 个点作为一个计数点） 5.最好不要分段测量各段位移，应尽 可能一次测量完毕（可先统一量出到 计数点0之间的距离），读数时应 估读到毫米的下一位。
三.纸带处理
舍掉开头过于密集的Байду номын сангаас，从清楚的
点开始,每五个计时点取一个计数点 ；
取六个点，依次标号为0，1，2，3，
4，5
0.10s
0.10s
d1
d2
d3
d5 例：求1这个计数点的速度：
d4
v1 = v02 = —— 2△ t
d2
数据处理(列表、画图)
0.45
0.60
0.74
0.89
1.03
增减所挂钩码数目，以改变小车运动 速度快慢，再做两次实验。
0.6
0.4
0.2
实验结论
你能用自己的语言描述小车速度随时 间变化的规律吗？ 1、小车的速度随时间的增加而均匀增加 2、小车速度随时间逐渐增大；相同时 间里，速度增量相同
课堂小结
作业
P33 1
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3．在s—t图象中，物体运动的速度是 通过什么来实现的？ 4．能否根据s—t图象画出物体运动的 v—t图象？ 5．在v—t图象中，s是如何体现的？
课堂练习
如图所示是表示甲、乙两个物体 运动的速度图象．观察图象回答下列 问题： (1)记时开始时，即t＝0时，甲的速度 15 是_______m ／s，乙的速度是 0 _____m ／ s．
6．点击平台上方的保存按钮，可以图 像文件的形式将当前的实验结果保存 下来。 7．再次点击“开始记录”，即重新开始 新的实验探究。 8．实验结束，点击“返回”退出该软件； 并注意关闭位移传感器发射模块的电 源开关。
数据分析
1．如s—t图象呈曲线，表明什么？呈 直线呢？ 2．能否根据s—t图象写出其方程？
课堂练习
15 (2)3s时，甲的速度是_____m ／s，乙 15 ／s． 的速度是_____m 匀速 直线运动，乙做的 (3)甲做的是______ 匀
• 下次再见！
匀速直线运动（实验课）
实验背景
在数学中，我们用平面坐标系上
的一点来表示物体在平面上的位置。
物理图象与数学图象相似，但物理图
象中的坐标、点和线段都有其自身的 物理意义。图象能直观地显示相关物 理量之间的关系，本实验将运用图象 来描述物体的匀速直线运动。
实验目的
研究匀速直线运动的规律。
实验原理
体作直线运动时，单位时间内物 体的位移相等，即为匀速直线运动。
实验器材
思迈Prodigy Lab 数据采集器、 位移传感器、计算机、气垫导轨、 滑块。
实验装置图
实验过程
1．将位移传感器接收模块接入数据采 集器，并固定在气垫导轨的一端。 2．将位移传感器发射模块与滑块固定 在一起，调节气垫导轨使之水平，从 而使滑块在导轨上的速度接近匀速， 调整两位移传感器的位置，使其基本 正对。 3．打开思迈Prodigy Lab实验平台， 点击“数据列表”，就可以开始实验了。
实验过程
4．打开气垫导轨电源，用手推动滑块 使其运动，记录下一组数据，再点击“ 绘图”，可以保存下滑块的“s-t”图线了。 5．选择有效区段，点击“线性拟合”， 可见所选区域“s-t”图线与拟合图线基 本上重合（如图），也就说明了位移 与时间的线性关系，拟合直线的斜率 即为运动物体的速度。
实验过程