對(duì)物體運(yùn)動(dòng)的研究是物理學(xué)產(chǎn)生和發(fā)展的源頭之一，而直線運(yùn)動(dòng)是學(xué)習(xí)力學(xué)的重要基礎(chǔ)。

高中物理新課標(biāo)(必修1)，關(guān)于運(yùn)動(dòng)的描述(第一章)和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究(第二章)涉及的概念較多，知識(shí)又抽象。本演示板(圖1)可用來(lái)形象地演示“運(yùn)動(dòng)的描述”中的相關(guān)概念和“勻變速直線運(yùn)動(dòng)研究”中的相關(guān)物理知識(shí)。

一、制作方法

1.1　坐標(biāo)框

用長(zhǎng)木板或木方做成內(nèi)側(cè)長(zhǎng)60cm、寬50cm的坐標(biāo)框(如圖1)，在框的內(nèi)側(cè)標(biāo)上坐標(biāo)線、方向(箭頭)和單位。橫坐標(biāo)表示時(shí)間t，縱坐標(biāo)表示速度v，在左右兩側(cè)的木框上7.5cm、22.5cm、37.5cm處鉆上小孔(或在后面相應(yīng)位置上用鐵絲做成羊角圈)，孔或圈的大小以剛好穿過(guò)8號(hào)鐵絲為宜。

 

 

1.2　演示塊

演示塊有兩種規(guī)格，一是矩形，規(guī)格為長(zhǎng)20cm，，寬15cm，共三塊。(圖2)，二是三角形，規(guī)格為長(zhǎng)20 cm、寬15 cm共二塊(圖3)。在所有演示塊的邊緣上涂上黑色，并在矩形演示塊背面的對(duì)角線和三角形演示塊的中位線的中點(diǎn)上擰上帶圈的木螺絲(也可用鐵絲做一個(gè)羊角圈固定上).

 

 

1.3　組裝

用8號(hào)鐵絲把做好的矩形演示塊和三角形演示塊按圖1組裝好，演示塊在鐵絲上滑動(dòng)要自如。最后把適當(dāng)長(zhǎng)的細(xì)線固定在木框上橫梁的兩端，以方便掛在黑板上。

二、使用方法

2.1　演示坐標(biāo)系(略)

2.2　演示時(shí)刻和時(shí)間間隔(略)

2.3　演示路程和位移

把最下面的兩個(gè)矩形演示塊滑動(dòng)到右面如圖5。一物體從A運(yùn)動(dòng)到B，可以沿著A-a-b-c-f-B、A-a-f-B、A-a-b-c-d-e-f-B、A-B等多種走法，但位置的變動(dòng)是相同的。把物體運(yùn)動(dòng)軌跡的長(zhǎng)度叫路程，物體(質(zhì)點(diǎn))位置變化叫位移(有向線段AB)。

 

 

2.4　演示直線運(yùn)動(dòng)的位置和位移(略)

2.5　演示坐標(biāo)與坐標(biāo)變化量(略)

2.6　演示加速度

如圖6，加速度(a)是速度變化量(?v)與發(fā)生這一變化所用時(shí)間(?t)變化量的比值。用公式表示：a=?v/?t.

 

 

2.7　演示勻變速直線運(yùn)動(dòng)

如圖7，勻變速直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖像由于是直線，無(wú)論△t選在什么區(qū)間，對(duì)應(yīng)的速度V的變化量△v與時(shí)間t的變化量△t之比△v/△t都是一樣的，即物體運(yùn)動(dòng)的加速度保持不變。象這樣沿著一條直線，且加速度不變的運(yùn)動(dòng)叫做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

 

 

2.8　勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移

由分析可知，梯形0ABC的面積代表著做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的物體從0(此時(shí)速度是v0)到t(此時(shí)速度是v)這段時(shí)間間隔的位移(圖8)。這個(gè)面積可用割補(bǔ)法，可直接用梯形面積公式求出。梯形面積S=(OC+AB)×OA×1/2，把面積及各條線段換成所代表的物理量，上式變成x=(v0+vt)t×1/2.

 

 

三、裝置特點(diǎn)

該演示板具有取材容易，制作簡(jiǎn)單，操作方便，直觀形象等特點(diǎn)。

本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaozhong/1068106.html

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