高中物理人教版必修1學(xué)案 實驗探究小車速度隨時間變化的規(guī)律

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111 實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律 編寫：張艷紅 審稿：孫興花 ★教學(xué)重點1.圖象法研究速度隨時間變化的規(guī)律 2.對運動的速度隨時間變化規(guī)律的探究 ★教學(xué)難點 對實驗數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究 （一）預(yù)習(xí)檢查 實驗?zāi)康? 探究小車速度隨 變化的規(guī)律。 實驗原理 利用 打出的紙帶上記錄的數(shù)據(jù)，以尋找小車速度隨時間變化的規(guī)律。 實驗器材 打點計時器、低壓 電源、紙帶、帶滑輪的長木板、小車、 、細(xì)線、復(fù)寫紙片、 。 實驗步驟 1．如課本圖所示，把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，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(xì)線拴在小車上，使細(xì)線跨過滑輪，下邊掛上合適的 。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，接通 后，放開 ，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一行小點，隨后立即關(guān)閉電源。換上新紙帶，重復(fù)實驗三次。 4．從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開頭比較密集的點跡，在后邊便于測量的地方找一個點做計時起點。為了測量方便和減少誤差，通常不用每打一次點的時間作為時間的單位，而用每打五次點的時間作為時間的單位，就是T=0.02 s 5=0.1 s 。在選好的計時起點下面表明A，在第6點下面表明B，在第11點下面表明C……，點A、B、C……叫做計數(shù)點，兩個相鄰計數(shù)點間的距離分別是x1、x2、x3…… 5．利用第一章方法得出各計數(shù)點的瞬時速度填入表格： 6．以速度v為 軸，時間t為 軸建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)，在直角坐標(biāo)系中描點。 7．通過觀察思考，找出這些點的分布規(guī)律。 注意事項 1．開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點計時器。 2．先接通電源，計時器工作后，再放開小車，當(dāng)小車停止運動時及時斷開電源。 3．要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞，當(dāng)小車到達滑輪前及時用手按住它。 4．牽引小車的鉤碼個數(shù)要適當(dāng)，以免加速度過大而使紙帶上的點太少，或者加速度太小而使各段位移無多大差別，從而使誤差增大。加速度的大小以能在60cm長的紙帶上清楚地取得六七個計數(shù)點為宜。 5．要區(qū)別計時器打出的點和人為選取的計數(shù)點。一般在紙帶上每5個點取一個計數(shù)點，間隔為0.1 s 。 （二）討論交流 1.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.應(yīng)先接通電源，待打點計時器開始打點穩(wěn)定后在釋放小車 D.木板不能側(cè)向傾斜，也不能一端高一端低 E.在釋放小車前，小車應(yīng)該緊靠在打點計時器處 F.要在小車到達定滑輪前使小車停止運動，在斷開電源 2.某同學(xué)在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中，利用小車拖動紙帶，結(jié)果打點計時器打出了如圖所示的紙帶，請你判斷一下這可能的原因是（ ） A.打點計時器錯結(jié)在直流電源上 B.電源的電壓不穩(wěn) C.電源的頻率不穩(wěn) D.打點針壓得過緊 3.某同學(xué)在做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，由打點計時器得到表示小車運動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.02s，則VB＝____________ VC＝_____________， VD＝_____________ （三）當(dāng)堂練習(xí) 1.在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中，按照實驗進行的先后順序，請將下列步驟的代號按先后順序填寫在空白處___________________ A.把穿過打點計時器的紙帶固定在小車后面 B.把打點計時器固定在木板上沒有滑輪的一端，并連接好電路 C.換上新的紙帶，再重新實驗兩次 D.把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面 E.把小車停在靠近打點計時器的位置，接通電源啟動打點計時器，釋放小車，讓小車拖著紙帶運動 F.把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩繞過滑輪，另一端吊著合適的勾碼 G.斷開電源，取出紙帶 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.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行測量計算 C.選用各處平整程度、光滑程度相同的長木板做實驗 D.要多次測量來減小誤差 3.在用打點計時器“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，下列關(guān)于做v-t圖像的說法中，正確的是（ ） A.只要確定了v-t圖像中的兩點，就可以得到小車運動的v-t圖像，因此，實驗只需要測出兩組數(shù)據(jù) B.做v-t圖像時，所取的點越多，圖線就越準(zhǔn)確 C.作出的v-t圖像應(yīng)該通過所有的點，圖線曲折也可以 D.對于偏離直線較遠(yuǎn)的點，說明誤差太大，應(yīng)舍去 4.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 1 2 3 4 5 6 計數(shù)點對應(yīng)的時刻（s） 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 通過計數(shù)點的速度（cm／s） 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0 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v－t圖，量出其傾角，由公式a = tgθ， 求出加速度 C.根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v－t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a=△v/△t, 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 姓名______________ 班級____________ 學(xué)號___________ （四）課后作業(yè) 1、在探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中，下列哪些器材是本實驗必須的？_________ ①打點計時器 ②天平 ③低壓直流電源 ④細(xì)繩 ⑤紙帶 ⑥小車與鉤碼 ⑦彈簧測力計 ⑧秒表 ⑨一端有滑輪的長木板 達到實驗?zāi)康倪€需器材是：_______________________________________ 2、在實驗“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”中，我們采用的正確方法是：( ) A.舍掉開頭過于緊密的點，找一個適當(dāng)?shù)狞c當(dāng)作計時起點。 B.為了實驗精確，選取紙帶上第一個點作計時起點 C.每相鄰計數(shù)點的時間間隔只能取0.1s。 D.每相鄰計數(shù)點的時間間隔可視打點密度而定，可取0.02s 、0.04s 、…n0.02s均可。 3、課后練習(xí)2 4、課后練習(xí)3 111