2024-2025學(xué)年新教材高中物理第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究1勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究學(xué)案新人教版必修1

PAGE5-第1節(jié)試驗(yàn):探究小車速度隨時(shí)間改變的規(guī)律學(xué)習(xí)目標(biāo)1.進(jìn)一步加深對(duì)瞬時(shí)速度的理解,學(xué)習(xí)借助計(jì)算機(jī)數(shù)表軟件繪制v-t圖像,并通過抽象、概括思維得出相應(yīng)的結(jié)論。2.通過試驗(yàn)探究,提升試驗(yàn)設(shè)計(jì)、處理信息、作出說明等科學(xué)探究方面的實(shí)力。為建構(gòu)“勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的模型奠定基礎(chǔ)。3.通過主動(dòng)參加探討,實(shí)事求是地測(cè)量、記錄數(shù)據(jù),來領(lǐng)悟科學(xué)探究思想方法和科學(xué)精神,從而激發(fā)探究動(dòng)力。自主預(yù)習(xí)復(fù)習(xí)第一章第3節(jié)中的測(cè)量紙帶的平均速度和瞬時(shí)速度,再研讀本節(jié)教材。1.瞬時(shí)速度的計(jì)算:各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度可用以該點(diǎn)為中間時(shí)刻的一段時(shí)間內(nèi)的平均速度來代替,公式為。

2.加速度a的定義式:。

3.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的運(yùn)用步驟:(1)把附有滑輪的導(dǎo)軌放在試驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在導(dǎo)軌上沒有的一端,連接好電路。

(2)把一條細(xì)繩拴在小車上,使細(xì)繩跨過滑輪,下邊掛上小桶,把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(diǎn)計(jì)時(shí)器處,先接通,再,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系列小點(diǎn),隨后關(guān)閉電源。

(4)更換紙帶,重復(fù)試驗(yàn)兩次。課堂探究利用前面打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量計(jì)算物體的速度的學(xué)問,來設(shè)計(jì)試驗(yàn)探究小車的速度隨時(shí)間改變的規(guī)律。試驗(yàn)室中如何獲得較簡潔的運(yùn)動(dòng)?如何設(shè)計(jì)試驗(yàn)?須要哪些器材?甲(一)設(shè)計(jì)試驗(yàn)試驗(yàn)器材:溝通電源、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、小桶、重物、一端帶有滑輪的導(dǎo)軌、細(xì)線、紙帶、刻度尺。請(qǐng)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器設(shè)計(jì)試驗(yàn),并思索試驗(yàn)留意事項(xiàng)。(二)進(jìn)行試驗(yàn)小組合作完成試驗(yàn),并做好數(shù)據(jù)的測(cè)量與記錄。(三)紙帶處理與數(shù)據(jù)測(cè)量乙打完紙帶后,整理試驗(yàn)器材。選一條點(diǎn)跡清楚的紙帶,舍掉紙帶開頭一些過于密集的點(diǎn),找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),之后,相隔0.1s選一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),并盡量多的選取計(jì)數(shù)點(diǎn)。一次性測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)的刻度,計(jì)算各點(diǎn)瞬時(shí)速度。設(shè)計(jì)表格記錄數(shù)據(jù)(可參考下表)。位置1234567長度x1x2x3x4x5x6x7各段長度0~21~32~43~54~65~7時(shí)間間隔v/(m·s-1)在坐標(biāo)紙上畫v-t圖像時(shí),合理選標(biāo)度,描點(diǎn),連線:1.定標(biāo)度、描點(diǎn):坐標(biāo)軸的標(biāo)度選取要合理,應(yīng)使圖像大致分布在坐標(biāo)平面中心。描點(diǎn)時(shí)可以用平行于兩坐標(biāo)軸的虛線標(biāo)明該點(diǎn)的位置坐標(biāo)。(所描的點(diǎn)一般用“?”標(biāo)明)2.連線:畫一條直線,讓這條直線通過盡可能多的點(diǎn),不在線上的點(diǎn)勻稱分布在直線的兩側(cè),偏差比較大的點(diǎn)忽視不計(jì)。視察所得到的直線,分析物體的速度隨時(shí)間的改變規(guī)律?！纠}】在“探究小車速度隨時(shí)間改變的規(guī)律”的試驗(yàn)中,如圖所示為記錄小車運(yùn)動(dòng)狀況的一條紙帶,圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s。(1)計(jì)算B、C、D各點(diǎn)的瞬時(shí)速度,vB=m/s,vC=m/s,vD=m/s。

(2)在如圖所示的坐標(biāo)系中作出小車的v-t圖像,并依據(jù)圖像求出a=。

核心素養(yǎng)專練某同學(xué)利用如圖甲所示裝置探討勻變速直線運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn),某次試驗(yàn)通過電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶的一部分如圖乙所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)圖中沒有畫出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接頻率為f=50Hz的溝通電源。甲乙(1)(多選)試驗(yàn)過程中,下列做法正確的是。

A.先接通電源,再釋放小車B.先釋放小車,再接通電源C.將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處D.將接好紙帶的小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處(2)打下E點(diǎn)時(shí)紙帶的速度計(jì)算公式為vE=。(用給定字母表示)

(3)經(jīng)過測(cè)量并計(jì)算得到計(jì)時(shí)器在打B、C、D、E、F各點(diǎn)時(shí)物體的瞬時(shí)速度如下表,請(qǐng)依據(jù)表中得到的數(shù)據(jù),以A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為t=0,在圖丙所示坐標(biāo)系中合理地選擇標(biāo)度,作出v-t圖像。對(duì)應(yīng)點(diǎn)BCDEF速度(m/s)0.140.180.220.260.30丙(4)利用該圖像求得物體t=0時(shí)刻的速度v0=m/s,求得物體的加速度a=。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)

參考答案自主預(yù)習(xí)1.vn=xn+xn+12T2.a=Δv課堂探究【例題】例題分析:本題是利用一段時(shí)間內(nèi)的平均速度求某點(diǎn)的瞬時(shí)速度,并通過描點(diǎn)法作出v-t圖像,利用圖像的斜率求出勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a。例題解答:(1)vB=1.38