第1節(jié)實(shí)驗(yàn)探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律課時(shí)學(xué)案

1、百度文庫(kù)第1節(jié) 實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律1學(xué)習(xí)目標(biāo)1 .鞏固打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用、紙帶數(shù)據(jù)處理和測(cè)量瞬時(shí)速度的方法。2 .通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究，體驗(yàn)如何從實(shí)驗(yàn)研究中獲取數(shù)據(jù)，學(xué)會(huì)利用圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的"自主學(xué)習(xí)科學(xué)方法。3 .知道小車在重物牽引下運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。的規(guī)律。1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄?的2.實(shí)驗(yàn)器材：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用(選填“交流”或“直流”)電源儀器，它的工作電壓是V。當(dāng)電源頻率是 50 Hz時(shí)，它每隔打一次點(diǎn)。3 .實(shí)驗(yàn)步驟:(1 )把附有滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，將 固定在長(zhǎng)木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端。(2)將細(xì)繩拴在小車上，繞過(guò)定滑輪，下面掛上

2、適當(dāng)?shù)?,放手后，看小車能否平穩(wěn)加速滑行。把 穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車的后面。(3)把小車停在靠近 的位置，先 ,后,小車在鉤碼的牽引下拖著紙帶運(yùn)動(dòng)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一行小點(diǎn)，隨后關(guān)閉電源。(4)換上新紙帶，重復(fù)操作三次。4 .處理數(shù)據(jù)：(1)在三條紙帶中選擇一條打點(diǎn)清晰的，為了便于測(cè)量，舍掉開頭一些過(guò)于 的點(diǎn)跡，找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)當(dāng)做計(jì)時(shí)的起點(diǎn)，每5個(gè)間隔選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為 So(2)若所用電源頻率是 50 Hz,如圖2-1-1所dh c 口示中紙帶，從乂點(diǎn)通過(guò)計(jì)時(shí)器到 由點(diǎn)通過(guò)計(jì)時(shí)器，歷 圖 2-1-1時(shí) s,位移為 m,這段時(shí)間內(nèi)紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度是 m/s。目

3、Z段的平均速度是/ m/s, £點(diǎn)的瞬時(shí)速度是m/s。(3)作出速度一時(shí)間圖象：以 為縱軸，以 為橫軸，建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)數(shù)據(jù)在直角坐標(biāo)系中描點(diǎn)。如果小車運(yùn)動(dòng)的i1圖象是一條過(guò)原點(diǎn)的傾斜直線，說(shuō)明小車運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間自我檢測(cè)1.在“探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于儀器的使用操作，下列說(shuō)法中正確的是（）/A.木板不能一端高一端低B.在釋放小車前，小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C.應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車D.要在小車快要到達(dá)定滑輪前使小車停止運(yùn)動(dòng)2 .用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是（A.通過(guò)調(diào)節(jié)，應(yīng)使小車、紙帶、拉線和定滑輪上邊緣在

4、一條直線上B.開始實(shí)驗(yàn)時(shí)小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器C.應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車D.牽引小車的鉤碼個(gè)數(shù)越多越好3 .圖2-1-2是物體運(yùn)動(dòng)的速度一時(shí)間圖象，下列說(shuō)法正確的是A.物體在門L.時(shí)間內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)B.物體在°乙時(shí)間內(nèi)和。工二時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)方向相反圖 2-1-2C.物體在門時(shí)間內(nèi)做勻變速直線運(yùn)動(dòng)D.物體在f時(shí)刻改變速度方向母課內(nèi)探究/丁一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮吞骄吭韺?shí)驗(yàn)?zāi)康模?.進(jìn)一步練習(xí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用、紙帶數(shù)據(jù)的處理和測(cè)量瞬時(shí)速度的方2.探究小車在重物牽引下的運(yùn)動(dòng)，研究小車速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。探究原理：利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上記錄的數(shù)據(jù)，做出速度一時(shí)間圖象，尋找小車速度隨時(shí)間

5、變化的規(guī)律。1 .小車在重物牽引下運(yùn)動(dòng)，如何確定小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律？2 .結(jié)合上一章所學(xué)請(qǐng)想一想，中學(xué)階段在實(shí)驗(yàn)室中可通過(guò)怎樣的工具和方法測(cè)定和分析速度變化規(guī)律？結(jié)論：利用 / 求解瞬時(shí)速度,做 圖象分析運(yùn)動(dòng)規(guī)律。二、用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)小車的速度所需實(shí)驗(yàn)器材及實(shí)驗(yàn)步驟1 .實(shí)驗(yàn)儀器：一端有滑輪的長(zhǎng)木板、小車、鉤碼若干、帶小鉤的細(xì)繩、 交流電源、紙帶、 、導(dǎo)線若干、坐標(biāo)紙。2 .實(shí)驗(yàn)步驟(1)附有滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定 在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端，連接好電路。(2)用一條細(xì)繩拴住小車使細(xì)繩跨過(guò)滑輪，下邊掛上適量的鉤碼，讓紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器， 并把紙帶的一端

6、 固定在小車的后面。實(shí)驗(yàn)裝置如圖2-1-3所示。(3 )把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通 后,讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一行小點(diǎn)。換上新的紙巾，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。圖2-1-3(4)在三條紙帶中選擇一條最清晰的，舍棄開頭一些過(guò)于密集的點(diǎn)，找一個(gè)合適的點(diǎn)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，選擇相隔0, 1 9的若干個(gè)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)，計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，填入設(shè)計(jì)的表格中。(5)增減所掛鉤碼的個(gè)數(shù)，再做兩次實(shí)驗(yàn)。例1在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)操作實(shí)驗(yàn)步驟如下，其中錯(cuò)誤或遺漏的步驟有(遺漏步驟可編上序號(hào)G、H)/A.拉住紙帶，將小車移至靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，并接好電路/B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上跨過(guò)

7、定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼C.把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處放開紙帶，再接通電源D.取下紙帶E.將平板一端抬高，輕推小車，使小車能在平板上做勻速運(yùn)動(dòng)F.將紙帶固定在小車尾部，并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔將以上步驟完善工后寫出合理的步驟順序。3.數(shù)據(jù)處理(1)怎樣選取紙帶和分析紙帶上的點(diǎn)?(2)如何求出圖 2-1-4中各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)工同七也.卜為七4七速度？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)表格處理數(shù)據(jù)。如：= =圖 2-1-4(3)求出各點(diǎn)速度后，怎樣分析和利用這些數(shù)據(jù)，找到小車速度的變化規(guī)律？拓展延伸：作圖建議：(1)選擇合適的標(biāo)度。(2)不要用折線連點(diǎn)，要用平滑的曲線連點(diǎn)，舍棄明顯偏離較大的點(diǎn)。 (3)由y -1圖象可獲取

8、的信息：各時(shí)刻的速度大小、方向，物體的速度隨時(shí)間 的變化規(guī)律，利用斜率求加速度等。(4)從圖上可以看出小車的速度隨時(shí)間怎樣變化？(5)如何根據(jù)速度一時(shí)間圖象(廿-F圖象)求小車的加速度?拓展結(jié)論：(1)利用加速度定義式"=或利用 的斜率求解加速度。(2) y - f圖象的斜率越大，加速度越、；鉤碼個(gè)數(shù)越多，圖象的斜率 越。(3) |廿-1圖象縱坐標(biāo)軸截距的物理意義：時(shí)小車的速度。例2在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，算出小車經(jīng)過(guò)各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度如下:計(jì)數(shù)點(diǎn)序號(hào)/123 456計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度vf (cm * s 1)為了計(jì)算加速度，合理的方法是()A.根據(jù)任意兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的

9、速度利用公式己算出加速度B.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出 卜-f圖象，量出其傾角，由公式 d = tail白求出加速度C.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出1 - f圖象，由圖線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度、時(shí)間， 用公式肩-£:算出加速度D.依次算出通過(guò)連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度，算出平均值作為小車的加速度例3某實(shí)驗(yàn)小組用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,探究小車運(yùn)動(dòng)情況，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50打,5。 二:gon:圖 2-1-5Hz,圖2-1-5所示是與小車相連的紙帶上記錄的一些點(diǎn)，在每相 鄰的兩點(diǎn)之間都有四個(gè)點(diǎn)未畫出。用米尺量出1點(diǎn)距離作 小1、|上各點(diǎn)的長(zhǎng)度如圖上標(biāo)度。(1)求出尿£

10、;、各點(diǎn)的瞬時(shí)速度(單位：m/s)。(2)根據(jù)求出的各點(diǎn)速度，做出相應(yīng)的速度一時(shí)間圖象。(3) -圖線延長(zhǎng)線與縱軸相交，交.點(diǎn)的物理意義是什么？根據(jù)圖象分析物體的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律r?/(4)請(qǐng)根據(jù)做出的速度一時(shí)間圖象求出加速度。三、實(shí)驗(yàn)的注意事項(xiàng)1 .開始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。2 .先,等打點(diǎn)穩(wěn)定后，再 。3 .取下紙帶前，先斷開電源。4 .要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞，當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時(shí)用手制動(dòng)。5 .牽引小車的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng)，以免加速度過(guò)大而使紙帶上的點(diǎn)太少，或者加速度 太小，而使各段位移無(wú)多大差別， 從而使測(cè)量誤差增大，以能在50 cm長(zhǎng)的紙帶上清楚地取得六、七個(gè)計(jì)數(shù)

11、點(diǎn)為宜。6 .要區(qū)別打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，一般在紙帶上每 個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即時(shí)間間隔為|，=0.儂X 3 s = 0. 1 so要舍掉開頭過(guò)于密集的點(diǎn)，這 樣誤差小。7 .在坐標(biāo)紙上畫r-1圖象時(shí)，注意坐標(biāo)軸單位長(zhǎng)度的選取要適當(dāng)，應(yīng)使圖線盡量分布在較大的坐標(biāo)平面內(nèi)。/*鞏固練習(xí)91 .在探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，下列哪些器材是本實(shí)驗(yàn)必需的 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 天平低壓直流電源細(xì)繩紙帶小車鉤碼停表一端有滑輪的長(zhǎng)木板為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪€需要的器材是:2 .在實(shí)驗(yàn)“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”中，我們采用的正確方法是（A.舍掉開頭過(guò)于緊密的點(diǎn)，找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)當(dāng)做計(jì)時(shí)起點(diǎn)8 .為了實(shí)驗(yàn)精確，選-取紙帶上第一個(gè)點(diǎn)做計(jì)時(shí)起點(diǎn)C.每相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔只能取s/D.每相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔可視打點(diǎn)密度而定，可取 h s、 s、nx s9 .在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻率為50 Hz,記錄小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖2-1-6所示，在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5這6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，紙帶旁并排放著帶有最小分度為毫米的刻度尺，零點(diǎn)跟“0”計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊，