人教版高中物理必修一导学案　全册

第二章匀变速直线运动的研究

【学习情景】

在生活中，人们跳远助跑、水中嬉戏、驾车行驶、短道速滑等;在自然界里，物体下落、鸽子

飞翔、猎豹捕食、蜗牛爬行、蚂蚁搬家……这些运动中都有速度的变化。

物体的速度变化存在规律吗？怎样探索复杂运动蕴涵的规律？

课时2.1实验:探究小车速度随

时间变化的规律

【学习目标】

1.巩固打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法。

2.通过实验探究，体验如何从实验研究中获取数据，学会利用图象处理实验数据的科学方

法。

3.知道小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。

【知识导学】

1.为了探究小车的速度随①变化的规律，需要把②固定在长木板

上，把③穿过打点计时器，连在小车的后面，把小车停在靠近打点计时器的位置。

2.在三条纸带中选择一条最清晰的，为了便于测量，舍掉开始一些④点迹，找一

个适当的点当作⑤。

3.下表是某同学实验获得的数据,请根据表中的v、t数据在坐标系中描点，并观察思考，找出

这些点的分布规律。

位置ABCDEFG

时间(s)00.10.20.30.40.50.6

vCms1)0.380.630.881.111.381.621.90

0

结论：图象略在没有实验误差的理想情况下，小车运动的V-/图象是一条倾斜的直线。

基础学习交流

1.处理纸带数据时,为什么要舍弃开头一些过于密集的点迹？

2.根据测得的数据在v-t坐标系中找到各点的位置，由这些点怎样拟合出图线？

【知识运用】

1.在实验中，下列关于计数点间时间间隔的说法中正确的是（）.

A.每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10s

B.每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08s

C.每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08s

D.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10s

2.某同学使用电磁打点计时器做实验,接通电源后让物体拉动纸带运动,得到如下四条纸带,

纸带的左端为打点的始端。下列说法正确的是（）。

A.纸带①说明物体基本上做匀速直线运动

B.纸带②说明物体基本上做变速直线运动.

C.纸带③说明物体做加速运动

1）.纸带④说明物体做加速运动

3.如图甲、乙所示的两个图象为A、B两位同学从实验中得到数据后画出的小车运动的v-t图

象。同学们看了两人的实验报告后，有四种看法，其中正确的是（）。

A.A的实验误差比B的实验误差小

B.A的实验误差比B的实验误差大

C.A在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹

D.B在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹

4.在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，下列说法正确的是（）。

A.通过调节，使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上

B.坐标轴单位长度越小越好

C.开始前要先接通电源后松开纸带,打完点要先断开电源后取纸带

D.钩码的质量越大越好

【三“点”探究】

主题1：实验研究

2

阅读教材中“进行实验”标题下的两段文字后分组讨论实验方案。请同学们思索一下怎

样利用图示的实验装置探究小车速度随时间的变化规律。

钩码由

相关知识链接：实验时应先启动打点计时器，后释放小车。

主题2:处理数据

我们通过打点计时器得到了若干条纸带,采集了第一手资料,面对打出的纸带如何研究小

车的运动呢？阅读课本中“处理数据”标题下的两段文字后，讨论下列问题。

(1)怎样选择纸带?

(2)如何测量数据?

(3)怎样计算计数点的瞬时速度?

主题3:作出速度一时间图象(重点探究)

汽车沿平直的公路行驶，小明坐在汽车驾驶员旁注视着速度计，并记下间隔相等的各时刻

的速度值,如下表所示。

从表中数据得到汽车在各段时间内的运动特点:在0~15s内，汽车的速度在变化，每5s

速度增大km/h;在15s~30s内汽车速度不变，速度大小为km/h;在35s~45s内汽

车速度在变化，每5s速度减小km/h。

请你根据上表中的数据，在图中的坐标系中标出对应的点，并用平滑的线连接各点，你得

到了什么图形?你能在图象中找出汽车在7.5s时的速度值吗?

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知识链接:为了描述实验中测量值之间的关系，先将其在坐标系中描点，然后用一条平滑的

曲线(含直线)“拟合”这些点，不能用折线连接这些点。

【拓展提升】

拓展一、根据纸带判断物体速度随时间变化的规律

1.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，图中给出了从0点开始，每5个点取

一个计数点的纸带,其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点。测得:xl=l.40cm,x2=l.90cm,x3=2.38

cm,x4=2.88cm,x5=3.39cm,x6=3.87cm。那么：

⑴在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为vl=16.50cm/s,v2=

cm/s,v3=26.30cm/s,v4=31.35cm/s,v5=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。

拓展二、根据纸带求匀变速直线运动的加速度

2.某同学在“探究小车运动速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录被小

车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，相邻点间的

距离如图甲所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s,

(1)若从纸带上打A点的时刻开始计时，将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图

乙所示的坐标纸上,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。

(2)计算加速度的大小。

W(ws-1)

(ABCD17O.801

、口陷户2。工5.99工6.8。O.701

O.601

O.501

甲O.401

O.3001------------t/QxO.ls)

2345

乙

【反思总结】

4

课时2.2匀变速直线运动的速度与时间的关系

【学习目标】

1.知道什么是匀变速直线运动。

2.知道匀变速直线运动的v-t图象特点,知道直线的倾斜程度反映匀变速直线运动的加速

度。

3.理解匀变速直线运动的速度与时间的关系式v=vo+at,会用v=v（）+at解简单的匀变速直线

运动问题。

【知识导学】

1.如果物体运动的v-t图象是一条平行于时间轴的直线,即该物体的①______不随时间变化,

则该物体所做的运动就是②。

2.如图所示，图线上任一位置的速度变化量Av与对应时间At的比值是恒定的，即物体的

③保持不变，所以该运动是④

运动。

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3.在匀变速直线运动中，速度是⑤变化的，比值丁是⑥的，即加速度的大小

⑦，方向也⑧，由此可推出经过任意t时间速度-⑨。

4.v=vo+at可以这样理解:由于加速度a在数值上等于单位时间内速度的变化量，所以

⑩就是整个运动过程中速度的变化量，再加上运动开始时物体的⑪，就得到

t时刻物体的速度Vo

5.在匀变速直线运动中,如果物体的速度随着时间均匀增加，这个运动叫作⑫。

其v-t图象应为下图中的⑬甲图；如果物体的速度随着时间均匀减小，这个运动叫作

⑭，图象应为下图的⑮_____图。

基础学习交流

1.匀变速直线运动的v-t图线的倾斜程度与加速度有什么关系?

2.怎样理解物理学中所说的“加速运动”?

3.车辆速度习惯用km/h表示，应用公式计算时要注意什么？

4.教材图2.2-5中图线表示的是什么运动？

【知识运用】

1.图示为四个物体在一条直线上运动的v-t图象，由图象可以看出，做匀加速直线运动的是

()。

2.赛车在直道上加速启动，将进入弯道前的加速过程近似看作匀变速直线运动，加速度为10

m/s2,历时3s后速度可达()。

A.36km/hB.30km/hC.108km/hD.其他值

3.以6m/s的速度在水平面上运动的小车，如果获得2m/s2的与运动方向相同的加速度，则它的

6

速度增为10m/s所用的时间为()。

A.5sB.2sC.3sD.8s

4.图示是一同学某次蹦床跳起后的v-t图象，已知/2=2/1,结合所学知识,分析下列问题。

(1)他所做的运动是匀变速运动吗？

(2)他跳起时速度多大？

⑶哪段时间是上升的，哪段时间是下降的?他在时间f2末回到蹦床上了吗？

(4)从图象中可以看出，是选上升过程的速度为正方向还是选下降过程的速度方向为

正方向？

【三“点”探究】

主题1：匀变速直线运动

在上节课“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验中,我们画出了小车运动的速度图象,

如图所示，该图象是•条倾斜的直线。请继续思考下列问题。

(1)速度图象中的一点表示什么含义？

(2)小车的速度图象是一条倾斜的直线，表明小车的速度随时间是怎样变化的?有什么特点？

(3)图中Av与At是什么关系?小车的运动是什么样的运动？

知识链接：匀变速直线运动是加速度大小和方向都不变的运动，匀变速并不是速度不变,

而是指速度均匀变化。

主题2:关于“速度与时间的关系式”(重点探究)

通过实验探究描绘出的小车的v-t图象如图所示，分析下列问题。

(1)小车做什么样的运动?小车的速度随时间怎样变化？

(2)试用数学方法得出速度随时间变化的关系式。

知识链接:匀变速直线运动的速度公式为v=v0+at,它表示t时刻速度等于开始时物体的初

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速度V。加上运动过程中速度的变化量。

主题3:速度公式的应用

以72km/h的速度在平直公路上行驶的汽车,遇紧急情况而急刹车时获得大小为4m/s2的

加速度，则刹车6s后汽车的速度为多少？

甲同学:取初速度方向为正方向，则Vo=2Om/s,a=-4m/s2,故v=vo+at="4m/s。

乙同学:甲同学计算的不对，紧急刹车后车会停下来，不会反向运动。

甲、乙两位同学谁的说法正确?如果乙同学的说法正确,本题又该怎样计算？

知识链接:应用速度公式时应注意速度和加速度均为矢量，一般以初速度方向为正方向,

加速运动时a取正值,减速运动时a取负值。

【拓展提升】

拓展一、利用修图象分析匀变速直线运动

1.如图所示，三条直线描述了a、b、c三个物体运动的规律，由此可知（）o

A.三个物体都做匀变速运动

B.三个物体都做匀加速运动

C.a物体速度变化最快

D.c物体运动的加速度最小

拓展二、物体分阶段运动问题

2.发射卫星一般采用多级火箭，第一级火箭点火后，使卫星向上做匀加速运动的加速度为

50m/s；燃烧30s后第一级脱离,第二级火箭没有马上点火,所以卫星向上做加速度为10m/s2

的匀减速运动，10s后第二级火箭启动,卫星的加速度为80m/s；这样经过90s第二级火箭

脱离时,卫星的速度为多大?

【总结反思】

8

课时2.3匀变速直线运动的位移与时间的关系

【学习目标】

1.知道匀速直线运动的位移与V-t图象中矩形面积的对应关系。

2.理解匀变速直线运动的位移与v-t图象中四边形面积的对应关系,使学生感受利用极限

思想解决物理问题的科学思维方法。

3.理解匀变速直线运动的位移与时间的关系。

【知识导学】

1.做匀速直线运动的物体在时间t内的位移x=®在速度图象中，其位移为对应

着边长分别为②？和t的一块矩形的面积，如图甲中的阴影部分。

P

2.利用匀变速直线运动的速度一时间图象来求位移。做匀变速直线运动的物体,在时间t

内的位移的数值③等于速度图线下方④梯形小国的面积（如图乙所示）。

3.用上面第2点中所述的方法可推得匀变速直线运动的位移与时间的关系式为

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@O

基础学习交流

1.对于匀速直线运动位移公式x=vt,其适用条件是什么？

2.怎样计算梯形面积？

3.教材图2.3-2（位移等于v-t直线下面的面积）丁中，哪两条线段是梯形的底,哪两条是梯形的

腰？

【知识运用】

1.两物体都做匀变速直线运动,在给定的时间间隔内（）。

A.加速度大的，其位移一定也大

B.初速度大的，其位移一定也大

C.末速度大的,其位移一定也大D.平均速度大的,其位移一定大

2.一辆汽车以10m/s的速度沿平直公路匀速前进，因故紧急刹车以3.2m/s2的加速度前进,

则刹车后汽车在1min内通过的位移为（）。

A.240mB.250mC.260mD.90m

3.某质点的位移随时间变化的规律的关系式为2t；x与t的单位分别为m和s,则质点

的初速度与加速度分别为（）。

A.4m/s与2m/s2B.0与4m/s2C.4m/s与4m/s2D.4m/s与0

4.图示是汽车与自行车在同一直线上、从同一地点同向运动、同时计时而作的广£图象，由图

象可知（）。

A.在2s末二者速度相同

B.在4s末二者速度相同

C.在2s末二者相遇

D.在4s末二者不相遇

【三“点”探究】

主题1：思考与讨论

阅读教材中“思考与讨论”下面的内容，在“探究小车的运动规律”的测量记录中，某同

学得到了小车在0、1、2、3、4、5几个位置的瞬时速度如下表：

位置编号012345

10

时间t/s00.10.20.30.40.5

速vAm•s')0.380.630.881.111.381.62

学生A估算小车从位置0到位置5的位移

x=(0.38X0.1Q63X0.IX).88X0.1+1.11X0.IX).38X0.1+1.38X0.1)m,这种研究方法是

什么?体现了一种什么样的思维方法？

知识链接：“微元法”是物理学中常用的思维方法，其解题的思路可概括为选取“微元”，将瞬

时变化问题转化为平均变化问题。

主题2：匀变速直线运动的位移

将主题1中的方法应用到匀变速直线运动的W图象中，画出匀变速直线运动的图象，如

教材中的图2.3-2(位移等于直线下面的面积)乙和丙所示。

观察这两个图象，请你思考随着时间间隔的变小，我们计算的位移有什么特点？从中可以

得到什么启发？

知识链接:利用v-t图象推导匀变速直线运动位移和时间的关系体现了物理学化“变”为“不

变”、无限分割的微分思想和极限思想。

主题3：用图象表示位移(重点探究)

(1)请你推导:在教材给出的图2.3-2(位移等于广力直线下面的面积)丁中，直线下面的梯

形勿用的面积表达式是。把面积及各条线段换成所代表的物理量，上式变

成o匀变速直线运动的速度与时间的关系式为，将它代入由面积得到的位移表

达式后可得o

(2)由平均速度公式;;q知xWf。对于匀变速直线运动,结合速度图象或位移公式可以推导

出。

知识链接:v-t图象中图线与时间坐标轴所围区域的“面积”，在数值上总等于该段时间

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内物体的位移。

主题4:公式△x=Xi-Xi=a『的推导

ABC

I11

如图所示,/、B、。是一匀变速直线运动轨迹上的三个点。已知物体从/运动到6,所用的

时间和物体从6运动到C所用的时间均为T,该运动的加速度为a,那么请试着用a和7这两个

物理量来表示这两段位移之差的大小。(提示:根据所学的运动学公式进行推导。)

【拓展提升】

拓展一、匀变速直线运动位移公式的应用

1.由静止开始做匀加速直线运动的汽车,第1s内通过0.4m的位移，问:

(1)汽车在第1s末的速度为多大？

(2)汽车在第2s内通过的位移为多大？

(3)汽车在第2s内通过的位移与第1s内通过的位移之差是多少？

拓展二、利用v-t图象处理匀变速直线运动

2.某一做直线运动的物体的『V图象如图所示,根据图象求:

(1)物体距出发点的最远距离。

(2)前4s内物体的位移。

(3)前4s内通过的路程。

3.一质点沿一直线运动，ZR时位于坐标原点，图示为质点做直线运动的v-t图象。由图可

知:

(1)该质点的位移随时间变化的关系式是x=.。

(2)在时刻t-s时,质点距坐标原点最远。

(3)从匕力到力之0s内质点的位移是;通过的路程是

拓展三、匀变速直线运动平均速度寻誓的应用

4.一个滑雪的人,从85m长的山坡上匀变速直线滑下(如图所示)，初速度是1.8m/s,末速

度是5.0m/s,他通过这段山坡需要多长时间？

12

【反思总结】

课时2.4匀变速直线运动的速度与位移的关系

【学习目标】

1.理解匀变速直线运动的速度与位移的关系。

2.掌握匀变速直线运动的位移、速度、加速度和时间的相互关系。

3.会用匀变速直线运动公式解决实际问题。

【知识导学】

匀变速直线运动的速度与位移的关系

(1)对于匀变速直线运动，在v=%+〃和x=%/+；a/两式中消去①1，可得到

速度与位移的关系:②七郎刍辿。

(2)如果问题的已知量和未知量不涉及③她,利用v2-%：=2ax求解,往往会使问题变得简

单、方便。

【知识运用】

1物体以初速度为V。，加速度a做匀加速直线运动，如果要使物体速度增大到初速度的n倍，

则在这个过程中，物体通过的位移是()

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2222

A.汉(〃2-1)B.①(…)A—2D."(…)2

2a2a2a2a

2.在一次交通事故中，交通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹长20米,假设该车辆最大刹车加速

度是10m/s2,该路段限速为60km/h。则该车()。

A.超速B.不超速C.无法判断D.刚好是60km/h

3.一小车从/点由静止开始做匀加速直线运动,若到达8点时速度为%到达。点时速度为2匕

则AB：BC等于()。

A.1：1B.1：2C,1：3D.1：4

4.“神舟七号”载人飞船的返回舱距地面10km时开始启动降落伞装置，速度减至10m/s,并

以这个速度在大气中降落,在距地面1.2m时,返回舱的4台缓冲发动机开始向下喷火，舱体再

次减速。设最后减速过程中返回舱做匀减速运动,并且到达地面时恰好速度为0,则其最后阶段

的加速度大小为m/s2»

【三“点”探究】

主题1：保持车距

驾驶员都知道车辆在行驶中保持一定车距的重要性。因为一旦遇到险情,车辆制动后还要

向前滑行一段位移，更何况驾驶员作出制动反应还要有一定的时间呢！据公安部门规定，上海

市区交通繁忙路段机动车辆的速度限制在25km/h,并要求驾驶员必须保持至少5m的车距。

一旦发生交通事故,我们会看到交警测量有关距离,其中非常重要的是刹车距离。

你知道测量刹车距离的目的吗？

主题2:子弹射木板

若子弹从枪膛射出的速度为的，它恰好能够射穿一块实木板。假设子弹穿过木板的过程做

匀变速运动，同样的子弹从枪膛射出的速度如果为2%,则它能连续射穿同样标准的实木板多少

块？

14

主题3:匀变速直线运动的速度与位移的关系（重点探究）

1,_

用公式u=%+。/和8=匕/+5a厂进行以下推导。

（1）如果消去时间t会得到什么关系？

（2）如果消去初速度vo,会得到什么关系？

（3）对一般的匀变速直线运动涉及的物理量有5个（即v。、v、t、a、x）,它们可变换出来

的公式有哪些？

主题4:平均速度公式的推导（重点探究）

一匀变速直线运动的初速度为如当它通过一段位移后速度变为匕,那么物体在这段位移

上的平均速度为多大?该段运动的中间时刻的速度上又是多大呢?这两个速度有什么关系？（提

示:设该段位移为x,加速度为a,根据所学的速度公式、位移和速度的关系式以及平均速度定

义式进行推导。）

【拓展提升】

拓展一、位移与速度关系的应用

1.射击时，火药在枪筒中燃烧。燃气膨胀,推动弹头加速运动。我们把子弹在枪筒中的运

动看作匀加速直线运动，假设子弹的加速度。石乂1。5m/s；枪筒长产0.64m,试计算子弹射出

枪口所用的时间和子弹射出枪口时的速度。

拓展二、汽车刹车类问题

2.一辆汽车刹车前速度为90km/h,刹车获得的加速度大小为10m/s2,求:

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(1)汽车刹车开始后10S内滑行的距离司。

(2)从开始刹车到汽车位移为30m时所经历的时间t.

(3)汽车静止前1s内滑行的距离

【反思总结】

课时2.5自由落体运动

【学习目标】

1.理解自由落体运动和物体做自由落体运动的条件。

2.理解自由落体运动的加速度,知道它的大小和方向。

3.掌握如何由匀变速直线运动的规律推出自由落体运动规律，并能够运用自由落体运动

规律解决实际问题。

【知识导学】

1.自由落体运动的特点:物体仅受重力作用,初速度v产①0,加速度a=②g_,即

初速度为零的匀加速直线运动。

2.一切物体自由下落的加速度都相同,这个加速度叫作自由落体加速度,也叫③重力加

速度,通常用符号④/表示。重力加速度g的方向息是⑤竖直向下。地球表面g的大小随地理

位置的不同而略有变化,在地球表面上赤道处重力加速度⑥最小(填“最大”或“最小”)，南

北两极处重力加速度⑦量大(填“最大”或“最小”)；g的大小还随高度的变化而变化，高度

越大，g值越⑧叫(填“大”或“小”)。但这些差异并不是太大,在通常计算中，地面附近的

g取⑨9.8m/一;在粗略的计算中，g还可以取⑩L2m/s2«

16

3.自由落体运动是匀变速直线运动在v°=0、a=g时的一个特例，因此其运动规律可由匀变

速直线运动的一般规律来推导。速度公式为：⑪v=gt;位移公式为:⑫;速度

与位移的关系式为：®V2=2gho

【三“点”探究】

主题1：探究影响落体运动快慢的因素

把硬币和羽毛放在一根玻璃管的底部，并抽去管里的空气,然后把玻璃管倒竖起来,你会

看到它们同时到达管的另一端,而并非物体越重下落得越快。美国阿波罗飞船登上几乎没有大

气的月球后，宇航员特地做了使羽毛和重锤从同一高度同时下落的实验,无数观众从电视机屏

幕上看到,它们并排下降，且同时落到月球表面上。

(1)在没有空气阻力的情况下，物体只在重力作用下下落的快慢与其重力大小有关系吗？

(2)空气阻力对重的物体和轻的物体下落造成的影响有何不同？

主题2:自由落体运动

(1)分析下面这些运动中哪些可以按自由落体运动模型来处理，哪些不能。

A.雨滴下落的整个运动过程

B.降落伞下落的运动

C.从楼上掉下的石子的下落运动

D.水龙头上滴落的水滴的运动

E.从水平飞行的飞机上释放的物体

(2)什么叫自由落体运动？自由落体运动的特点是怎样的？

主题3:自由落体运动的规律

为了进一步研究物体做自由落体运动的规律，在实验室内用频闪照相机记录了小球自

由下落的过程，如图所示，已知频闪照相机每隔0.04s闪光一次。

(1)根据这张频闪照片，你能获取关于自由落体运动的哪些规律性的东西？

(2)如果要通过这幅照片测量自由落体的加速度,请你思考求加速度的方法，写出你所

依据的公式。(照片中的数字是小球距起点的距离,单位:cm)

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主题4:自由落体运动规律（重点探究）

根据自由落体运动的规律，请你推断出其速度公式、位移公式以及位移速度公式。

【知识运用】

L关于自由落体运动，下列说法正确的是（）。

A.物体竖直向下的运动就是自由落体运动

B.从水平飞行的飞机上释放的物体将做自由落体运动

C.雨滴下落的过程是自由落体运动

D.从水龙头上滴落的水滴下落过程可近似看作自由落体运动

2.甲、乙两物体的质量之比为1:4,不考虑空气的阻力作用，它们在同一高度同时下落,则下列

说法正确的是（）。

A.甲比乙先着地B.乙比甲先着地

C.甲和乙同时着地D.甲比乙的加速度大

3.一个小石子从离地某一高度处由静止自由落下，某摄影爱好者恰好拍到了它下落的一段轨

迹/员该爱好者用直尺量出轨迹的长度，如图所示。已知曝光时间为篇s,则小石子出发点离

4点的距离约为（）。

A.6.5mB.10mC.20mD.45m

4.一位观察者测此悬崖跳水者碰到水面前在空中下落了3.0s,如果不考虑空气阻力,悬崖有

多高?实际上是有空气阻力的，因此实际高度比计算值大些还是小些?为什么？（取g=10m/s2）

【拓展提升】

拓展一、自由落体运动规律的应用

1.从离地面500m处自由落下一个小球,取g=10m/s：求:

（1）经过多长时间落到地面。

（2）开始下落后第1s内的位移和最后1s内的位移。

18

2.物体做自由落体运动，到达地面时速度为39.2m/s«求:

(1)这个物体是从距离地面多高处落下的。

(2)落到地面用了多长时间.

拓展二、等时间间隔的自由下落问题

3.一矿井深为125m,在井口每隔一定时间自由下落一个小球,当第11个小球刚从井口开

始下落时,第一个小球恰好到达井底,则：

(1)相邻小球开始下落的时间间隔是多少？

(2)此时第3个小球和第5个小球相距多远？(取g=10m/s2)

4J、6两球先后从空中同一点释放，做自由落体运动,释放两球的时间间隔为△,=1s,在

某时刻4、6两球相距s=15m,两球均没着地。求：(取g=10m/s2)

(1)此时/球距释放点的距离仇

(2)此时Z?球速度大小八

南宫中学导学案学•议•练•思物理必修一

【反思总结】

课时2.6伽利略对自由落体运动的研究

【学习目标】

1.了解伽利略研究自由落体运动的科学方法和巧妙的实验构思。

2.了解伽利略研究自由落体运动的探究历史。

3.通过学习了解伽利略对自由落体运动的研究,培养学生热爱科学、勇于探索、坚持真理

的高尚情操。

【知识导学】

1.亚里士多德认为物体下落的快慢是由它的①一决定的，相同情况下物体越重下落得

②。

2.伽利略认为，重物和轻物应该下落得③。他猜想落体运动应该是一种最简单的④变

速运动，即它的⑤—应该是均匀变化的。

3.日常生活中常会见到，较重的物体下落得比较快，较轻的物体下落得比较慢，这是由于⑥

空气阻力对不同物体的不同影响。

4.由于自由下落的物体运动时间⑦，当时直接验证自由落体运动是匀加速直线运动很

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困难，伽利略采用了间接的验证方法。他让一个铜球从倾角很小的斜面上滚下（如图所示），做了

上百次的实验，证明了球在⑧—上的运动是匀变速直线运动，然后将此结论⑨—外推到自

由落体运动上。

【知识运用】

1.在物理学的发展历程中，下列科学家中首先建立了平均速度、瞬时速度和加速度等概念

用来描述物体的运动，并首先采用了实验检验猜想和假设的科学方法，把实验和逻辑推理和谐

地结合起来，从而有力地推进了人类科学的发展的是（）。

A.亚里士多德B.伽利略C.牛顿D.爱因斯坦

2.红海同学轻轻摇动一下苹果树,从同一高度有一个苹果和一片树叶同时由静止直接落向

地面,苹果先着地。下列说法中正确的是（）。

A.苹果和树叶做的都是自由落体运动

B.苹果和树叶的运动都不能看成自由落体运动

C.苹果的运动可看成自由落体运动，树叶的运动不能看成自由落体运动

D.假如地球上没有空气，则苹果和树叶会同时落地

3.伽利略对自由落体运动的研究，开创了研究自然规律的科学方法，这就是（）。

A.对自然现象进行总结归纳的方法

B.用科学实验进行探究的方法

C.对自然现象进行总结归纳，并用实验进行验证的方法

D.抽象思维、数学推导和科学实验相结合的方法

4.伽利略通过观察与思考，提出一个大胆的猜想:下落物体的速度随着时间均匀增大。伽利

略直接用实验验证下落物体的速度v8t遇到了一些困难，因此他设计了斜面实验，下列叙述正

确的是（）。

A.不能测出下落物体的瞬时速度

B.不能测出物体下落一段高度所用的时间

C.下落物体定位困难

D.当时还没有准确的计时工具

【三“点”探究】

主题1:绵延两千年的错误

据说伽利略在意大利比萨斜塔上同时释放了一个铁制重球和一个木制轻球,推翻了亚里士

多德的神话。

1971年，“阿波罗15号”宇航员斯科特在月球表面让一根羽毛和一柄锤子同时落下,印证了

伽利略的伟大。

阅读本节教材中的相关内容，思考亚里士多德错误的根源是什么。

主题2:逻辑的力量

一位同学在研究自由落体运动时，做了这样一个实验:让一片纸从空中某高处自由落下，发

现这片纸缓慢地落到地面上;把这片纸揉成一个纸团，再和一块石头同时从原高处自由落下，发

现纸团和石头几乎是同时落地的。

你怎样解释这个现象?由这个现象我们可以得出一个什么样的合理推论？

主题3:伽利略的研究方法

阅读教材中“猜想与假说”标题下面的内容，回答下列问题。

(1)伽利略在研究落体运动的过程中遇到了哪些困难？

(2)面对这些困难，伽利略是怎样做的？

主题4:实验验证(重点探究)

阅读教材中“实验验证”标题下面的一段内容，完成下列问题：

(1)用什么方法可以使物体的速度慢一点又能研究匀变速直线运动？

(2)伽利略在当时有限的实验条件下研究出初速度为零的匀加速直线运动中位移和时间的

关系。现在我们可以用什么仪器比较精确地来记录时间和位移？

(3)现有一列器材:打点计时器、小车、木板。请你设计实验，研究初速度为零的匀加速直线

运动的位移和时间的关系，并设计表格记录实验数据，同学之间交流完成。

(4)确定了实验方案，在研究实验数据的过程中，体验伽利略的研究方法。

【拓展提升】

拓展一、伽利略对自由落体运动的研究

1.在学习物理知识的同时，还应当十分注意学习物理学研究问题的思想和方法，从一定意义

上说,后一点甚至更重要。伟大的物理学家伽利略的研究方法对于后来的科学研究具有重大的

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启蒙作用，至今仍然具有重要意义。请你回顾伽利略探究物体下落规律的过程，下列过程是伽利

略探究过程的是()。

A.猜想一问题一数学推理一实验验证一合理外推一得出结论

B.问题一猜想一实验验证一数学推理一合理外推一得出结论

C.问题一猜想一数学推理一实验验证一合理外推一得出结论

D.猜想一问题一实验验证一数学推理一合理外推一得出结论

拓展二、自由落体运动性质的猜想与论证

2.科学探究活动通常包括以下环节:提出问题，做出假设，制订计划，搜集证据,评估交流等。

一组同学研究“运动物体所受空气阻力与运动速度关系，，的探究过程如下。

A.有同学认为:运动物体所受空气阻力可能与其运动速度有关；

B.他们计划利用一些小纸杯作为研究对象，用超声测距仪等仪器测量小纸杯在空中直线下

落时的下落距离、速度随时间变化的规律,以验证假设；

C.在相同的实验条件下，同学们首先测量了单只小纸杯在空中下落过程中的下落距离，将数

据填入表中，图甲是对应的位移一时间图线。然后将不同数量的小纸杯叠放在一起从空中下落,

分别测出它们的速度一时间图线,如图乙中图线1、2、3、4、5所示；

D.同学们对实验数据进行分析、归纳后，证实了他们的假设。

时间⑸下落距离(m)

0.00.000

0.40.036

0.80.469

1.20.957

1.61.447

2.0X

根据上图回答下列提问:

(1)与上述过程中A、C步骤相应的科学探究环节分别是、

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(2)图甲中的AB段反映了运动物体在做运动，表中x处的值为

(3)图乙中各条图线具有共同特点，“小纸杯”在下落的开始阶段做.运动，最后“小纸

杯”做.运动。

⑷比较图乙中的图线1和5,指出在1.0s~1.5s时间段内，速度随时间变化关系的差

异：

【反思总结】

课时2.7运动图象问题

【学习目标】

1、掌握s-t、v-t图象的特点并理解其意义

2、会应用s-t图象和v-t图象解决质点运动的有关问题

【知识导学】

位移和速度都是时间的函数，因此描述物体运动的规律

常用位移-时间图象(s-t图象)和速度-时间图象(v-t图象)

一、匀速直线运动的s-t图象

s-t图象表示运动的位移随时间的变化规律。匀速直线运

动的s-t图象是一条。速度的大小在数

0t/s

24

值上等于.,如右图所示。

1.匀速直线运动的丫一£图象

⑴匀速直线运动的丫一/图象是与.

⑵从图象不仅可以看出速度的大小，而且可以求出一段时间内的

位移，其位移为.

2.匀变速直线运动的图象

⑴匀变速直线运动的V—图象是n个

⑵从图象上可以看出某一时刻瞬时速度的大小。

⑶可以根据图象求一段时间内的位移，其位移为%以亚一…

⑷还可以根据图象求加速度，其加速度的大小等于-

越大，加速度也越大，反之则越小----------------

【知识运用】

1.下图中表示三个物体运动位置和时间的函数关系图象,下列说法正确的是：（）

「「一

A.运动速率相同,3秒内经过路程相同,起点位置相同.

B.运动速率相同,3秒内经过路程相同，起点位置不同.

C.运动速率不同,3秒内经过路程不同，但起点位置相同.

D,均无共同点.

2、一枚火箭由地面竖直向上发射，其-2图象如图所示，由图象可知（）

A.0—△时间内火箭的加速度小于G一友时间内火箭的加速度Pb

B.在0—益时间内火箭上升，上一打时间内火箭下落5/：\^

c.6时刻火箭离地面最远°\h一7吉

D.打时刻火箭回到地面

3、右图所示为A和B两质点的位移一时间图象，以下说法中正确的是：（）

A.当t=0时,A、B两质点的速度均不为零.fsA

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B.在运动过程中,A质点运动得比B快.

C.当t=3时,两质点的位移相等.

D.当t=L时，两质点的速度大小相等.

4、（1）如下左图质点的加速度方向为.0--t。时间内速度方向为,t。时刻后的

速度方向为。

（2）如下中图质点加速度方向为,0--%时间内速度方向为,t。时刻后的速度

方向为______

（3）甲乙两质点的速度图线如上右图所示

a、二者的速度方向是否相同

b、二图线的交点表示

c、若开始计时时，甲、乙二质点的位置相同，则在0—t。时间内，甲、乙二质点的距离将

相距最大。

【三“点”探究】

区分s-t图象、v-f图象

1.如右图为丫一，图象，A描述的是

运动；B描述的是__________________________________

运动；C描述的是运动。

图中A、B的斜率为（“正”或“负”），

表示物体作运动；C的斜率为—（“正”

或“负”），表示C作运动。A的加速度

（“大于”、“等于”或“小于于B的加速度。

图线与横轴t所围的面积表示物体运动的

26

2.如右图为s-t图象，A描述的是

S/m

运动;B描述的是运'A

S2

动；C描述的是运动。B

图中A、B的斜率为（“正”或“负”），表St

示物体向运动；C的斜率为—（“正”或C

“负”），表示C向运动。A的速度（“大0

于”、“等于”或“小于”）B的速度。

3.如图所示，是A、B两运动物体的s—t图象，由图象分析

A图象与S轴交点表示：，A、

B两图象与t轴交点表示：,A、B两

图象交点P表示：，A、B两物

体分别作什么运动。________________________

【拓展提升】

1.如图所示，a、b两条直线分别描述P、Q两个物体

的位移-时间图象，下列说法中，正确的是（）

A.两物体均做匀速直线运动

B.M点表示两物体在时间t内有相同的位移

C.t时间内P的位移较小

D.0〜t,P比Q的速度大，t以后P比Q的速度小

2.如图所示为一物体做直线运动的7图象，根据图象做出的以下判断中，正确的是（）

A.物体始终沿正方向运动

B.物体先沿负方向运动，在/=2s后开始沿正方向运动

C.在f=2s前物体位于出发点负方向上，在/=2s后位于出发点

正方向上

D.在，=2s时，物体距出发点最远

3.如所示的位移（x）一时间图象和速度（。一时间（力图象中给出四条图线，甲、乙、丙、

丁代表四辆车由同一地点向同一方向运动的情况，则下列说法正确的是（）

A.甲车做直线运动，乙车做曲线运动B.0〜△时间内，甲车通过的路程大于乙车通过的路程

南宫中学导学案学•议•练•思物理必修一

C.0〜友时间内，丙丁两车在友时刻相距最远D.0〜友时间内，丙丁两车的平均速度相等

4.如图所示x—f图象和/一£图象中，给出四条曲线1、2、3、4代表四个不同物体的运动

情况，关于它们的物理意义，下列描述正确的是（）

A.图线1表示物体做曲线运动B.X—£图象中△时刻必＞性

C.v—力图象中0至6时间内4的平均速度大于3的平均速度

D.两图象中，友、力时刻分别表示2、4开始反向运动

【反思总结】

（意义：表示位移随时间的变化规律+

「位移-时间图像•

4应用：①判断运动性质（匀速、变速、除止）

②M所运动方向（正方向、负方向）③

图像M比较运动快慢④确定位移或时间等~

意义：表示速度随时间的变化规御+

I速度-时间图像-应用：①确定某时刻的速度②