1、2.1 实验:探究小车速度随时间变化的关系(学案)必修一课前预习学案:预习目标:1、 通过小车在钩码牵引下运动的探究实验,进一步掌握打点计时器 的使用方法和利用打点计时器研究物体运动的方法。 2、 会计算各个计数点的速度。 预习 内容:1、电火花计时器使用 电源,当电源频率为 50Hz 时,每隔 打一次点,打点时间间隔由 决定(选填“电压大小”或“电源频率” ) 。2、下图为打点计时器打出的纸带的一部份,点间时间隔为 T,尽可能精确测 B 点的瞬时速度的表达式是 VB = 3、本实验用到的实验器材有 提出疑惑: 课内探究学案:学习目标:1、进一步掌握打点计时器的使用方法和利用打点计时器研究物体
2、运动的方法。 2、 会计算各个计数点的速度。 A B C DO Ex5x4x1 x2 x33 、会根据纸带上计录的数据,在坐标纸上画出 v-t 图象。 重难点:1、各点瞬时速度的计算。2、对实验数据的处理、规律的探究。实验过 程:1、把附有定滑轮的长木板平放在桌上,把打点计时器固定在长木板的一端,连接好电路。2、把细绳的一端拴在小车上,使细绳绕过滑轮,下面挂适当的钩码。使纸带穿过计时器,并把它的一端固定在小车的后面。3、使小车停在 的地方,先 ,再放开 让小车拖动纸带运动,计 时器就在纸带上打出了一系列点,随后 4、换上新纸带,重复两次。5、从 3 条纸带中选择 的一条纸带,舍去 找一个适当的
3、点作为计时起点。为了方便,减小误差, 通常不用 0.02s 为时间单位,而是用每打 的时间 s 为时间单位,在纸带上选好的计时点下面标 0,在第 点下面标 1,在第 点下面标 2,标明的点叫计数点(如下图所示) ,两相邻点间的距离分别是 x1、 x2、 x36、测出 x1、 x2、 x3的长度,并将测量结果直接标在纸带上.据 v1= = (第一空填公式 ,第二空填测量和计算结果)据 v2= = (同上); 据 v3= = (同上);40 1 2 3 5x1 x2 x3 x4x5据 v4= = (同上);可算出各点的瞬时速度,将结果填入下面的表格中.8、根据表中的数据,在坐标纸上画出 vt 图象
4、(自己确定合理的标度)得到的图像应该是 思考:1 该图像过坐标原点吗?为什么?2、根据小车的 v-t 图象,探究小车速度随时间变化满足什么规律?当堂检测:1据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是 ( 计数点序号 1 2 3 4 5计数点对应的时刻(s) 0.10 0.40各计数点间的距离通过各计数点的速度(cms)vt)A时间间隔 B位移 C加速度 D平均速度2学生在练习使用打点计时器时,纸带上打出的点不是圆点,而是一些短线,这可能是因为A、打点计时器错接在直流电源上 ( )B电源电压不稳定C打点计时器使用的电压太低D振针到复写纸的距离太小3、接通电源与释放纸带(或物体)
5、,这两个操作时刻的关系应当是 ( )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先接通电源或先释放纸带都可以4 电磁打点记时器是一种记时 工具,关于它的使用以下说法正确的是 ( )A使用电压为 220V 交流电B使用电压为 220V 直流电C使用电压为 4V6V 直流电D使用电压为 4V6V 交流电5在下列给出的器材中,本节实验中所需的器材有 ( )打点计时器 天平 低压交流电源低压直流电源 细绳和纸带 钩码和小车秒表 一端有滑轮的长木板 刻度尺A B C D课后练习与提高:6在研究匀变速直线运 动的实验中,算出小车经过各计数点瞬时速度如下计数点序号 1 2 3
6、4 5 6计数点对应的时刻(s) 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60通过计数点的速度(cms) 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0 为了计算加速度,合理的方法是 ( ) A根据任意两计数点的速度用公式 tva算出加速度B根据实验数据画出 vt 图,量出其倾角,由公式 A = tg求出加速度C根据实验数据画出 vt 图,由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间,用公式tva算 出加速度D依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度7在研究匀变速直线运动的实验中,某同学操作以下实验步骤,其中错误或遗漏的步骤有 ( )A.拉住纸
7、带,将小车移至靠近打点计时器处放开纸带,再接通电源B.将打点计时器固定在平板上,并接好电路C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码D.取下纸带E.将平板一端抬高,轻推小车,使小车能在平板上做匀速运动F. 将纸带固定 在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。8、在探究小车速度随时间变化的规律实验中,得到的纸带如图所示。按时间顺序取0、1、2、3、4、5 六个点。用尺量出 1、2、3、4、5 点到 0 点的距离分别是:(单位:cm) 8.78 16.08 21.87 26.16 28.94。由此可求出 2 点的即时速度 v=_m/s,打 4 点时的速度是 ,物体的加速度 a=_m/s2,物体做 _运动。 (所标点间有 4 个点未画出)0 1 2 3 4 5 6