2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律 导学案-（2019） 新人教版高中物理必修一.docx

1、高一必修一人教版导学案 2 匀变速直线运动的研究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。学习重难点小车速度随时间变化的规律课堂预习1. 实验目的：探究 的规律。2.实验器材：电磁打点计时器是一种使用 (选填“交流”或“直流”)电源的 仪器，它的工作电压是 V。当电源频率是50 Hz时，它每隔 s打一次点。3.实验步骤：（1）把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，将 固定在长木板上

2、远离滑轮的一端。（2）将细绳拴在小车上，绕过定滑轮，下面挂上适当的 ，放手后，看小车能否平稳加速滑行。把 穿过打点计时器，连在小车的后面。（3）把小车停在靠近 的位置，先 ，后 ，小车在钩码的牵引下拖着纸带运动。打点计时器在纸带上打下一行小点，随后关闭电源。（4）换上新纸带，重复操作三次。4处理数据：（1）在三条纸带中选择一条打点清晰的，为了便于测量，舍掉开头一些过于 的点迹，找一个适当的点当做计时的起点，每5个间隔选取一个计数点，则两个计数点间的时间间隔为 s。（2）图2-1-1若所用电源频率是50 Hz，如图所示中纸带，从点通过计时器到点通过计时器，历时 s位移为 m，这段时间内纸带运动的

3、平均速度是 m/s。段的平均速度是 m/s，点的瞬时速度是 m/s。（3）作出速度时间图象：以 为纵轴，以 为横轴，建立直角坐标系，根据数据在直角坐标系中描点。如果小车运动的图象是一条过原点的倾斜直线，说明小车运动速度随时间 。练一练1某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了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个计数点其相邻点间的距离如图1所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s（本题计算结果均保留3位有效数字）（1）在实验中，使用打点计时器操作步骤应先_1_再_2_（选填“释放纸带”或“接通电源”）（2）每两个计数点间还有_3_

4、个点没有标出（3）试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔0.10s测一次速度，计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下列空中（保留3位小数）：（1）_4_;（2）_5_;（3）_6_。2完成下列关于打点计时器的问题（1）运动物体拉动穿过打点计时器的纸带，纸带上打下一系列点迹，纸带上的点迹直接记录了_1_（按顺序填选字母编号，如ABC）A物体运动的时间B物体的形状和质量C物体在不同时刻的速度D物体在不同时刻的位置和某段时间的位移（2）电火花打点计时器使用交流_2_V电源工作，它工作电源的频率是50Hz，如果用它测量速度时，实验者不知道工作电源的频率已变为60Hz，而仍按50

5、Hz进行计算，这样算出的速度值与物体速度的真实值相比_3_（填“偏大”或“偏小”）3电火花计时器正常工作时：（1）打点的时间间隔取决于_1_A交流电压的高低B交流电的频率C纸带的长度D墨粉纸盘的大小（2）工作时的基本步骤中，正确的排列顺序为_2_A把电火花计时器固定在长木板上B安装好纸带C松开纸带让物体带着纸带运动D接通220V交流电源E按下脉冲输出开关，进行打点F断开电源，取下纸带4在用打点计时器研究物体运动时，为了得到物体完整的运动情况，对接通电源和让纸带（随物体）开始运动，这两个操作的先后顺序应当是（）A先接通电源，后释放纸带B先释放纸带，后接通电源C释放纸带的同时接通电源D先接通电源或

6、先释放纸带都可以5电火花打点计时器是一种使用_1_（直流或交流）电源的计时仪器，若电流频率为50Hz，使用电火花打点计时器，打出了一条纸带，研究纸带的运动情况，如图所示A、B、C、D为依次选定的计数点，根据标出的数据，图中AC点时间内的平均速度为_2_m/s；BD点的平均速度为_3_m/s，打C测量点纸带的运动速度为_4_m/s。6一电磁打点计时器打点如图所示，纸带上的A点先通过计时器，A、B间历时_1_s，位移为_2_m，这段时间内纸带运动的平均速度是_3_m/s，打B点时的速度是_4_m/s7.在“用打点计时器测速度”的实验中，电磁打点计时器使用_1_电源（选填“直流”或“交流”），它每隔

7、_2_s打一次点某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量情况如图所示，纸带在B、D之间的平均速度为_3_m/s，C点的瞬时速度更接近于_4_m/s8下图是小车拖动纸带利用打点计时器打出的一条纸带A、B、C、D、E为所选的记数点相邻计数点间还有四个点没标出试求：（1）打点计时器在打B、C、D、E各点时物体的瞬时速度vB=_1_m/s，vC=_2_m/s，vD=_3_m/s，（2）根据（1）中得到的数据，试在图中所给的坐标系中，画出vt图象，求出物体的加速度a=_4_m/s2（3）如果小车的运动是减速运动，则小车的运动方向_5_（填“向左”或“向右”）9利用打点计时器研究物体的加速度时，纸带上的

8、点对应的时间和速度如下表，根据表格画出如图所示的v-t图像，从图像中可以知道，数据_是错误的，应该排除；在计算物体的加速度时，应该选取_段进行计算（C、D两点为图线上新取的点）。（）A 0.15，CDB 0.14，ABC 0.23，CD10求物体的加速度时采用逐差法，可以充分利用每一组实验数据，有效地减小实验误差。（）A正确B错误参考答案1实验目的：探究小车速度随时间变化的规律。2.实验器材：电磁打点计时器是一种使用交流(选填“交流”或“直流”)电源的计时仪器，它的工作电压是 4-6 V。当电源频率是50 Hz时，它每隔 0.02 s打一次点。3.实验步骤：（1）把附有滑轮的长木板平放在实验桌

9、上，并使滑轮伸出桌面，将 固定在长木板上远离滑轮的一端。（2）将细绳拴在小车上，绕过定滑轮，下面挂上适当的 钩码 ，放手后，看小车能否平稳加速滑行。把 纸带 穿过打点计时器，连在小车的后面。（3）把小车停在靠近 打点计时器 的位置，先 启动计时器 ，后 放开小车，小车在钩码的牵引下拖着纸带运动。打点计时器在纸带上打下一行小点，随后关闭电源。（4）换上新纸带，重复操作三次。4处理数据：（1）在三条纸带中选择一条打点清晰的，为了便于测量，舍掉开头一些过于 密集 的点迹，找一个适当的点当做计时的起点，每5个间隔选取一个计数点，则两个计数点间的时间间隔为 0.1 s。（2）图2-1-1若所用电源频率是50 Hz，如图所示中纸带，从点通过计时器到点通过计时器，历时 0.2 s位移为 0.27 m，这段时间内纸带运动的平均速度是0.135m/s。（3）作出速度时间图象：以 速度 为纵轴，以 时间 为横轴，建立直角坐标系，根据数据在直角坐标系中描点。如果小车运动的图象是一条过原点的倾斜直线，说明小车运动速度随时间 增大 而增大 。练一练1接通电源释放纸带40.4000.4790.5602 AD220偏小3 BABDECF4 A5 交流0.4210.4310.4926 0.040.0280.70.957 交流0.020.5250.5258 0.260.300.340.4向右9 A10 A