實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律+導(dǎo)學(xué)案 高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊

要讓事情改變，先改變自己；要讓事情變得更好，先讓自己變得更強2.1實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律導(dǎo)學(xué)案學(xué)習(xí)目標：熟練使用打點計時器，掌握處理紙帶的方法，能利用紙帶求得勻變速直線運動的瞬時速度、加速度。3、會用表格、v-t圖像處理數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)分析，能探究出小車速度隨時間變化的規(guī)律。預(yù)學(xué)案：1、實驗原理從紙帶上確定計數(shù)點和兩計數(shù)點間隔的時間，量出相鄰計數(shù)點間的距離，利用平均速度求出瞬時速度；計算相鄰計數(shù)點距離之差，通過看其是否是一個常數(shù)來確定運動性質(zhì)。2、實驗器材電磁打點計時器(或電火花計時器)、復(fù)寫紙、導(dǎo)線、一端附有定滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、鉤碼、刻度尺、交流電源。3、實驗思路要研究小車速度隨時間變化的規(guī)律，就要想辦法測量，而打點計時器具有此功能。如果用打點計時器測量速度，就可以如圖所示，把一端帶有滑輪的長鋁板平放在實驗桌上，鋁板上放一個可以左右移動的小車，小車一端連接穿過打點計時器的紙帶，另一端連接繞過滑輪系有槽碼的細繩。小車在槽碼的牽引下運動，通過研究紙帶上的信息，就可以知道小車運動的速度是怎樣隨時間變化的。4、實驗步驟（1）如圖所示，把附有定滑輪的長木板放在實驗桌上，并使定滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路。（2）把一條細繩拴在小車上，使細繩跨過滑輪，下邊掛上鉤碼，把紙帶穿過打點計時器，并把紙帶的一端固定在小車的后面。（3）把小車停在靠近打點計時器處，先，再，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列小點，關(guān)閉電源。（4）換上新的紙帶，再重復(fù)實驗兩次，選擇一條比較理想的紙帶進行測量分析。（5）增減所掛鉤碼的個數(shù)，更換紙帶，按以上步驟再做兩次實驗。5、注意事項（1）固定打點計時器時應(yīng)讓限位孔處在長木板的中央位置；滑輪不能過高，紙帶、細繩應(yīng)與木板平行；（目的：保證拉力不變，小車做勻加速直線運動）（2）開始釋放小車前，應(yīng)使小車靠近打點計時器的位置；（目的：可以最大限度地利用紙帶）（3）先接通電源，待打點計時器打點穩(wěn)定后，再釋放小車，當小車停止運動時及時斷開電源，再取下紙帶；（一先一后）（注意：只要使用打點計時器，順序都一樣，切勿顛倒）6、誤差分析（1）使用刻度尺測量計數(shù)點的距離時有誤差；（2）作v-t圖像時出現(xiàn)作圖誤差；（3）電源頻率不穩(wěn)定，造成打點的時間間隔不完全相同；（4）長木板粗糙程度不均勻，小車運動時加速度有變化造成誤差。探究案：1、下圖為某次實驗中小車運動的v－t數(shù)據(jù)表和圖像t/s00.10.20.30.40.5v1/m*s-116.5021.4026.3031.3536.3041.25問題：1、圖線的特點？2、小車的運動規(guī)律？3、如何求加速度？檢測案：1、在用電火花計時器“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，如圖甲所示是一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間還有四個點未畫出(電源頻率為50Hz)．(1)根據(jù)運動學(xué)有關(guān)公式可求得vB＝1.38m/s，vC＝________m/s，vD＝3.90m/s(保留三位有效數(shù)字)，并在圖乙中作出三個點的v-t圖。(2)利用求得的數(shù)值在圖乙所示坐標紙上作出小車的v-t圖象(從打A點時開始計時)，利用紙帶上的數(shù)據(jù)求出小車運動的加速度a＝________m/s2(保留三位有效數(shù)字)。(3)將圖線延長與縱軸相交，交點的縱坐標是0.12m/s，此交點的物理意義是_________________________。2、利用如圖甲所示裝置研究勻變速直線運動規(guī)律。某次實驗通過電磁打點計時器打出紙帶的一部分如圖乙所示，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間有4個計時點沒有畫出，打點計時器所接交流電源頻率為50Hz。分別測出A點到B、C、D、E點之間的距離，x1、x2、x3、x4，以打A點作為計時起點，算出小車位移與對應(yīng)運動時間的比值，并作出v－t圖象如圖丙所示。(1)實驗中下列措施必要的是_________(填正確答案標號)A．打點計時器接220V交流電源B．平衡小車與長木板間的摩擦力C．細線必須與長木板平行D．小車的質(zhì)量遠大于鉤碼的質(zhì)量(2)由圖