21實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律

1、§2.1實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律【教學(xué)目標(biāo)】.會運用已學(xué)知識處理紙帶，求各點瞬時速度.會用表格法處理數(shù)據(jù)，并合理猜想.巧用v-t圖象處理數(shù)據(jù)，觀察規(guī)律【教學(xué)重點】.圖象法研究速度隨時間變化的規(guī)律。.對運動的速度隨時間變化規(guī)律的探究?！窘虒W(xué)難點】對實驗數(shù)據(jù)的處理規(guī)律的探究?！咀灾鲗W(xué)習(xí)導(dǎo)航】一實驗?zāi)康亩嶒炂鞑模?quot;探究小車速度隨時間變化規(guī)律"的實驗原理如圖2-1-1所示，請寫出實驗所需要的實驗器材： 三.實驗過程：1.實驗步驟（1）把附有 的長木板放在實驗桌上，使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板 滑輪的一端，連接好電路。（2）把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)

2、繩跨過滑輪，下面掛上鉤碼，把 穿過打點計時器，并把紙帶的一端固定在小車的后面。（3）將小車停在 的位置，先 后釋放小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列點。打完一次紙帶后立即 。（4）換上紙帶，重復(fù)操作兩次。2、數(shù)據(jù)處理（1）在三條紙帶中選取一條 的紙帶，為了便于測量，舍掉開頭一些過于密集的點跡，找一個適當(dāng)?shù)狞c作為 。（2）每5個點（相隔 s）取一個計數(shù)點進(jìn)行測量，（如圖）相鄰兩點中間還有4個點未畫出（3）采集數(shù)據(jù)的方法：不要直接去測量兩個計數(shù)點間的距離，而是要量出各個計數(shù)點到計時零點的距離：d1,d2,d3,然后再計算出相鄰的兩個計數(shù)點的距離：x1=d1,x2=d2-d1,

3、x3=d3-d2,x4=d4-d3,(4)瞬時速度的計算：時間間隔很短時，可用某段時間的 表示這段時間內(nèi)某一時刻的 ，即vn= (5)設(shè)計表格，并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)位置編號01 2 3 45 6 時間t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 x/m v/(m/s) 3.作出v-t圖象以 為縱軸，以 為橫軸建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)表中的v、t數(shù)據(jù)，在直角坐標(biāo)系中 ，通過觀察、思考，找出這些點的分布規(guī)律。思考與討論:畫圖像時要注意什么？本實驗特別要注意哪些事項？如何根據(jù)速度時間圖象（ vt圖象）求小車的加速度和初速度？【典例分析】1.關(guān)于用打點計時器研究小車在重物牽引下運動的實驗操作，下列

4、說法中正確的是（）.長木板不能側(cè)向傾斜，也不能一端高一端低.在釋放小車前，小車應(yīng)緊靠在打點計時器處.應(yīng)先接通電源，待打點計時器打點穩(wěn)定后再釋放小車.要在小車到達(dá)定滑輪前使小車停止運動，再斷開電源2.在用打點計時器研究小車在重物牽引下運動的實驗中，某同學(xué)有如下操作步驟，其中錯誤的步驟是，遺漏的步驟是。.拉住紙帶，將小車移至靠近打點計時器處，松開紙帶后再接通電源.將打點計時器固定在平板上，并接好電路.把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪下面懸掛適當(dāng)?shù)你^碼.取下紙帶.放手，使小車在平板上做加速運動.將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔將以上步驟完善后按合理序號排列。.3.某同學(xué)在用小車做“

5、測定勻變速直線運動的加速度”實驗時，從打出的若干紙帶中選出了如圖2-1-1甲所示的一條（每兩點間還有四個點沒有畫出來），上部的數(shù)字為相鄰兩個計數(shù)點間的距離。打點計時器的電源頻率為50 Hz。(1)計算出打下A、B、C、D、E點時小車的瞬時速度:vA= m/s，vB= m/s，vC= m/s，vD= m/s，vE= m/s。(2)請在圖乙中畫出小車運動的v-t圖象，并根據(jù)v-t圖象求出該勻變速直線運動的加速度a= m/s2?！菊n堂達(dá)標(biāo)檢測】1.探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中，給你以下器材：打點計時器、電池組、紙帶、復(fù)寫紙、停表、天平帶砝碼、小車、鉤碼、細(xì)繩、一端帶有定滑輪的長木板.其中不需要

6、的器材是_、_、_，還需要增添的器材有_、_和_.2.在實驗過程中，對于減小實驗誤差來說，下列說法中有益的是( )A.選取計數(shù)點，把每打5個點的時間間隔作為一個時間單位B.使小車運動的加速度盡量小些C.舍去紙帶上密集的點，只利用點跡清晰、點間間隔適當(dāng)?shù)囊徊糠诌M(jìn)行測量、計算D.選用各處平整程度、光滑程度相同的長木板做實驗3.在探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中，得到一條記錄小車運動情況的紙帶，如圖所示。圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點的時間間隔為T0.1s。cmABCDE7.527.660.3105.6根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，計算B、C、D各點的數(shù)據(jù)，填入表中。位置編號ABCDE時間t

7、/s00.10.20.30.4瞬時速度v/(m·s1)在坐標(biāo)紙上作出小車的vt圖像。并根據(jù)圖象求出a_。分析小車的速度隨時間的變化規(guī)律將圖線延長與縱軸相交，交點的速度是_，此速度的物理意義是_。【課后鞏固練習(xí)】1一學(xué)生在練習(xí)使用電磁打點計時器時，紙帶上打出的不是圓點，而是一些短線，這可能是因為( )A.打點計時器錯接在直流電源上 B.電源電壓不穩(wěn)定C.打點計時器使用的電壓過高 D.振針到復(fù)寫紙片的距離太小2.關(guān)于紙帶上打點間隔的分析，下列說法正確的是()A.沿著點跡運動的方向看去，點間距離越來越小，說明紙帶在做加速運動B.沿著點跡運動的方向看去，點間距離越來越小，說明紙帶在做減速運動

8、C.紙帶上點間間隔相等，表示紙帶是勻速運動的D.紙帶上點間間隔相等，表示紙帶是變速運動的3.在探究小車的速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中，為了減小測量小車運動加速度時的誤差，下列措施中哪些是有益的()A.使小車運動的加速度盡量小一些B.適當(dāng)增加掛在細(xì)繩下的鉤碼的個數(shù)C.在同樣條件下打出多條紙帶，選其中一條最理想的進(jìn)行測量和計算D.舍去紙帶上比較密集的點，然后選取計數(shù)點，進(jìn)行計算4.關(guān)于探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗，下列說法正確的是()A.電磁打點計時器使用的可以是直流電源，也可以是交流電源B.實驗時應(yīng)使紙帶從復(fù)寫紙的下方穿過C.實驗時要先接通電源后再放開紙帶D.開始打點前，小車應(yīng)離打點計時器

9、遠(yuǎn)一些甲t1t0t2乙v5一個人沿平直的街道勻速步行到郵局去發(fā)信，又以原速率步行返回原處，設(shè)出發(fā)時的方向為正，在下列四個圖中近似描述他的運動的是（ ）vvvv0t0t0ttDCAB06甲、乙兩物體在同一直線上運動，它們的 v-t 圖象如圖，可知（ ）A.在t1時刻，甲和乙的速度相同 B.在t1時刻，甲和乙的速度大小相等，方向相反C.在t2時刻，甲和乙的速度方向相同，加速度方向也相同D.在t2時刻，甲和乙的速度相同，加速度也相同7.(單選)在研究勻變速直線運動的實驗中，算出小車經(jīng)過各計數(shù)點瞬時速度如下 計數(shù)點序號123456計數(shù)點對應(yīng)的時刻（s）0.100.200.300.400.500.60通

10、過計數(shù)點的速度（cms）44.062.081.0100.0110.0168.0為了計算加速度，合理的方法是( ) A.根據(jù)任意兩計數(shù)點的速度用公式算出加速度B.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出vt圖，量出其傾角，由公式a = tan求出加速度C.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出vt圖，由圖線上相距較遠(yuǎn)的兩點所對應(yīng)的速度、時間，用公式算出加速度D.依次算出通過連續(xù)兩計數(shù)點間的加速度，算出平均值作為小車的加速度 8.在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，打點計時器使用的交流電源的頻率為50 Hz，記錄了小車運動的一段紙帶如圖所示，在紙帶上選擇A、B、C、D、E、F六個計數(shù)點，相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出。(1）由紙帶提