21試驗探究小車速度隨時間變化的規(guī)律學案

1、2.1 實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律學習目標 : 1了解打點計時器的構(gòu)造、原理和使用方法。 2學會使用打了點的紙帶研究物體的運動情況。3 掌握 S=aT2的物理含義，知道怎樣判斷一個直線運動是否為勻變速直線運動。 4知道怎樣利用勻變速運動的規(guī)律求某點的瞬時速度。5 理解和掌握通過打點紙帶用逐差法、v-t圖象求勻變速直線運動的加速度。學習重點 :1. 打點計時器的的使用。2. 紙帶上數(shù)據(jù)的處理。學習難點： 對紙帶的處理。主要內(nèi)容：一、練習使用打點計時器1 實驗原理電磁打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，它的工作電壓是46V,電源頻率是50Hz,它每隔0 02s打一次點。電火花計時器是利

2、用火花放電在紙帶上打出小孔而顯示出 點跡的計時儀器，使用 220V交流電壓，當電源頻率為 50Hz時，它每隔0. 02s打一次點。如果運動物體帶動的紙帶通過打點計時器,在紙帶上打下的點就記錄了物體運動的時 間,紙帶上的點子也相應地表示出了運動物體在不同時刻的位置,研究紙帶上點子之間的間隔,就可以了解在不同時間里, 物體發(fā)生的位移和速度的大小及其變化, 從而了解物體運動 的情況。2 .注意事項 打點計時器在紙帶上應打出輕重合適的小圓點,如遇到打出的是短橫線, 應調(diào)整一下振針距復寫紙片的高度使之增大一點。 使用計時器打點時，應先接通電源，待打點計時器穩(wěn)定后，再釋放紙帶。 釋放物體前，應使物體停在靠

3、近打點計時器的位置。 使用電火花計時器時, 應注意把兩條白紙帶正確穿好, 墨粉紙盤夾在兩紙帶之間, 使 用電磁打點計時器時,應讓紙帶通過限位孔,壓在復寫紙下面。二、研究勻變速直線運動1實驗目的 進一步熟悉怎樣使用打點計時器。 測定勻變速直線運動的加速度。2實驗原理理解和推得 S=aT2 用逐差法求加速度：設(shè)物體做勻變速直線運動，加速度是a,在各個連續(xù)相等時間 T內(nèi)的位移分別是 Si、S2、S3，則有S2- S 1= Ss-S2=- =S-Sn-i=AS=a，由上式可以得到：2S4- S 1= S5-S2= S6- S3 =3aT，所以，測出各段位移 Si、S2、S3用逐差法求出ai = (S-

4、 S 1) /3T2, a2= (S5-S2) /3aT2, a3= (S- S3) /3aT2。再由 al、a2、a3 算出平均值 a,就是所要測 的加速度。 v-t 圖象法 求加速度3注意事項(1) 鉤碼的質(zhì)量適當大一些,使繩對小車的拉力始終遠大于小車所受的摩擦力,保證外 力基本恒定。(2) 調(diào)整滑輪架的角度,使小車的拉繩與長木板板面平行。(3) 開始時,應將小車位置擺正,使紙帶與拉繩的方向一致,且不與打點計時器的限位 孔邊相摩擦。(4) 先啟動打點計時器,再釋放小車,小車行至終點時切斷電源或脈沖輸出開關(guān)。(5) 要防止鉤碼落地和小車跟定滑輪相撞。(6) 選擇一條理想的紙帶,是指紙帶上的點

5、跡清晰,適當舍棄點子密集部分,適當選取計數(shù)點，弄清楚所選的時間間隔T等于多少秒。4實驗步驟(1) 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) 把一條細繩拴在小車上，細繩跨過滑輪，下邊掛上臺 適的鉤碼，把紙帶穿過打點計時器并把它的一端固定在小車的 后面。實驗裝置見圖。(3) 把小車停在靠近打點計時器處，接通電源后，放開小車，讓小車運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點。換上新紙帶，重復實驗三次。(4) 從三條紙帶中選擇一條比較理想的使用，舍掉開頭的比較密集的點子，在后邊便于測量的地方找一個開始點，我們把每打五次點的時間作為

6、時間的單位，也就是T=0. 02 X5=0. 1s，在選好的開始點下面標明0,在第六點下面標明1，在第一點下面標明2,在第十六點下面標明3標明的點O, 1 , 2, 3叫做記數(shù)點，兩個相鄰記數(shù)點間的距離分別 是 S , S2 , S3(5) 測出六段位移Si, S2, S3,S6的長度，把測量結(jié)果填入表中。根據(jù)測量結(jié)果，利用前面的公式，計算出 ai、a2、a3的值，注意T=0. 02X 5=ls。 求出ai、a2、a3的平均值，它就是小車做勻變速直線運動的加速度。造成各連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)位【例一】用打點計時器研究勻變速直線運動的實驗中, 移之差不是一個恒量的主要原因是()A. 長度測量不精確

7、B.打點間隔不均勻C.運動中受摩擦力作用D .木板未調(diào)成水平【例二】在測定勻變速直線運動的加速度的實驗中，為了減小測量小車運動加速度的相對誤差，下列列舉的措施中，哪些是有益的？A. 使小車運動的加速度盡量小一些B. 適當增加掛在細繩下的鉤碼個數(shù)C. 在同樣條件，打出多條紙帶，選其中一條最理想的進行測量和計算；D. 舍去紙帶上密集的點，然后選取計數(shù)點，進行計算?！纠咳鐖D是小車在斜面上滑動時，通過計時器所得的一條紙帶，測得各段長度為0A=6 05 厘米，0B=13. 18 厘米，0C=21. 40 厘米，OD=30 7 厘米，0E=41. 10 厘米，OF=52 58 厘米，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，可判

8、斷小車做 運動，判斷依據(jù)是： ?！纠摹繙y定勻變速直線運動的加速度的實驗中，打點計時器記錄紙帶運動的時間，計時器所用電源的頻率為50赫茲。如圖為做勻變速直線運動的小車帶動的紙帶上記錄的一些點，在每相鄰的兩點中間都有四個點未畫出。按時間順序0、1、2、3、4、5六個點用尺量出1、2、3、4、5點到0點的距離分別是：（單位： 厘米）8 . 78 16 . 08 21 . 87 26 . 16 28 . 94由此得出小車加速度的大小為 米/秒2,方向。課堂訓練:1 .電磁打點計時器是一種使用 （交流？直流?）電源的儀器，它的工作電壓是 伏特。當電源頻率是 50赫茲時，它每隔 s打一次點。2 根據(jù)打點

9、計時器打出的紙帶，我們可以從紙帶上直接得到的物理量是（）A. 時間間隔B .位移 c .加速度 D .平均速度。3. 下列有關(guān)小車運動情況的說法中，哪些是正確的？（）A. 小車在任意兩個連續(xù)相等的對間里的位移相等，小車的運動一定是勻加速運動；B. 若小車做勻加速直線運動， 則它在任意兩個連續(xù)相等時間里的位移之差，一定相等:C. 若小車做勻加速直線運動，則它在任意兩個連續(xù)相等時間里的位移之差不斷增大：D. 若小車通過任意兩個連續(xù)相等的位移的時間之差相等，則小車做的是勻變速直線運動。4. 某同學在用打點計時器測定勻變速直線運動的加速度時，得到了如圖所示的紙帶，他舍棄密集點后，從 o點開始每隔兩個點

10、取一個計數(shù)點？則每兩個計數(shù)點的時間間隔s,測得 OA=3 20厘米，DE=9. 27厘米，則物體運動的加速度為 米秒課后作業(yè)：1關(guān)于計數(shù)點的下列說法中，哪些是正確的? ( )A. 用計數(shù)點進行測量計算，既方便，又可減小誤差：B. 相鄰計數(shù)點間的時間間隔戍是相等的；C. 相鄰計數(shù)點間的距離麻當是相等的；D. 計數(shù)點是從計時器打出的實際點中選出來，相鄰計數(shù)點間點痕的個數(shù)相等。2本實驗中，關(guān)于計數(shù)點間時間間隔的下列說法中正確的有( )A每隔四個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點問的時間間隔為0. 10秒；B. 每隔四個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點間的時間間隔是0. 08秒：C. 每隔五個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點問

11、的時間間隔為0. 08秒；D. 每隔五個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點間的時間間隔為0. 10秒：E. 每五個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點間的時間間隔為0. 08秒。3接通電源與讓紙帶 (隨物體)開始運動，這兩個操作的時間關(guān)系應當是：( )A先接通電源，后釋放紙帶：B 先釋放紙帶，后接通電源；C.釋放紙帶的同時接通電源；D 先接通電源或先釋放紙帶都可以。4當紙帶與運動物體連接時，打點計時器在紙帶上打出點痕，下列關(guān)于紙帶上的點痕說法中，哪些是正確的 ?A. 點痕記錄了物體運動的時間：B. 點痕記錄了物體在不同時刻的位置和某段時間內(nèi)的位移；C. 點在紙帶上的分布情況，反映了物體的質(zhì)量和形狀;D. 紙帶上點痕

12、的分布情況，反映物體的運動情況。5 打點計時器振針打點的周期，決定于：（）A.交流電壓的高低；B .交流電的頻率；C.永久磁鐵的磁性強弱；D .振針與復寫紙的距離。6. 采取下列哪些措施，有利于減少紙帶受到摩擦而產(chǎn)生的誤差？（）A.改用直流6伏電源；B.電源電壓越低越好；C.用平整的紙帶，不用皺折的紙帶；D .紙帶理順攤平，不讓它卷曲、歪斜。7. 如圖所示的四條紙帶，是某同學練習使用打點計時器得劍的紙帶的右端后通過打點計時器。從點痕的分布情況可以斷定：紙帶是勻速通過打點計時器的， 紙帶是越走越快的，紙帶 是先越走越快，后來又越走越慢。&若所用電源頻率是 50赫，圖中D紙帶，從A點通過計時器到 B點通過計時器，歷時 s，位移為 米，這段時間內(nèi)紙帶運動的平均速度是 m/s。BC段的平均速度 是m/ s，而 AD段的平均速度是 m/ s。9.在研究勻變速直線運動的實驗中，打點計時器在紙帶上打出了一系列的點，其中a、b、c、d, e