2.1實驗:探究小車速度隨時間變化的規(guī)律 —【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一冊導學案_第1頁
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文檔簡介

1、第二章第一節(jié) 實驗:探究小車速度隨時間變化的規(guī)律自主學習1.本節(jié)實驗的實驗器材有: 。2.正確的實驗過程是:(1)把一端附有滑輪的長木板平放在實驗桌上,并使 ,把打點計時器固定在 ,連接好電路。(2)把 拴在小車上,使細繩跨過滑輪,下面掛上合適的 ,放手后看 ,然后把 穿過打點計時器,并把 的另一端固定在小車后面。(3)把小車停在 處,先 ,然后 ,讓小車拖著紙帶運動,打點計時器就在紙帶上打下一列小點,換上紙帶,重復實驗3次。(4)增減所掛的鉤碼,或在小車上放置重物,再做兩次實驗,每次實驗打3條紙帶。(5)為了儀器的安全,實驗時要防止鉤碼落地和小車與滑輪碰撞,當小車到達滑輪前及時用手按住。3.

2、紙帶的選取原則是:從3條紙帶中選擇 的一條紙帶, 舍去 找一個適當的點作為計時起點。為了方便,減小誤差,通常不用0.02s為時間單位,而是每5個點取一個計數點,以時間 s為時間單位,在紙帶上選好的計時點下面標0,在第 點下面標1,在第 點下面標2,標明的點叫計數點,則相鄰的計數點時間間隔為 (如下圖所示),兩相鄰點間的距離分別是x1、x2、x3 。4.如何測量出紙帶上各計數點間的距離,寫出操作方法 。5.根據測量的位移和時間填表計算速度計數點序號123456計數點對應的時刻(s)0.100.200.300.400.500.60通過計數點的速度(cm/s)6.作速度時間圖象的原則:(1)選擇合適

3、坐標和單位,讓圖線充滿整個坐標紙。(2)嚴格按實驗數據描點,根據點的分布定量分析速度的變化特點。(3)根據表中的數據,在下圖中坐標紙上畫出vt圖象(自己確定合理的標度)例題講解例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,將下述步驟地代號填在橫線上 。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的沒有滑輪的一端,并連好電路 C換上新的紙帶,再重做兩次 D把長木板平放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面 E使小車停在靠近打點計時器處,接通電源,放開小車,讓小車運動 F把一條細線拴在小車上,細線跨過定滑輪,下邊吊著合適的鉤碼 G斷開電源,取出紙帶例1DBFAEGC

4、例2在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中,如圖給出了從0點開始,每5個點取一個計數點的紙帶,其中0、1、2、3、4、5、6都為計數點。測得:s1=1.40 cm,s2=1.90 cm,s3=2.38 cm, s4= 2.88 cm,s5=3.39 cm,s6=3.87 cm。那么: (1)在計時器打出點1、2、3、4、5時,小車的速度分別為:v1= cm/s ,v2= cm/s ,v3= cm/s ,v4= cm/s ,v5= cm/s 。(2)在平面直角坐標系中作出速度時間圖象。 (3)分析小車運動速度隨時間變化的規(guī)律。2(1)16.5021.4026.3031.3536.30(2)如

5、圖示(3)v隨t均勻增加詳解:(1)顯然,兩個相鄰計數點之間的時間間隔為T=0.02×5s=0.1s。各點對應的速度分別為:,v2、v3、v4、v5同理可得。(2)利用描點法作出v-t圖象。當堂練習1在下列給出的器材中,選出“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中所需的器材并填在橫線上(填序號)。打點計時器 天平 低壓交流電源 低壓直流電源 細線和紙帶 鉤碼和小車 秒表 一端有滑輪的長木板 刻度尺選出的器材是_ 12.某課外興趣小組在探究小車的速度隨時間變化規(guī)律的實驗中,得到如圖所示的實驗紙帶,實驗中打點計時器交流電的頻率為50Hz,紙帶前面的幾個點較模糊,因此從A點開始每打五個點取

6、一個計數點,其中B、C、D、E點的對應速度vB=_m/s, vC=_m/s, vD=_m/s, vE=_m/s,由此推得F點的速度vF=_m/s。小車從B運動到C的加速度a1=_m/s2,從C運動到D的加速度a2=_m/s2,從D運動到E的加速度a3=_m/s2。2.解析:根據第一章的方法, 當時間間隔較短時,這段時間內某時刻的瞬時速度可以認為是這段時間內的平均速度,即B點的瞬時速度為A、C兩點間的平均速度,其余類推。由題意可知,每兩個計數點之間的時間間隔為T=0.02×5s=0.1s.B點的速度為A、C兩點間的平均速度: C點的速度為B、D兩點間的平均速度:同理可得:40.25cm

7、/s; 47.75cm/s從B、C、D、E四點的位置關系和速度的關系我們可以提出自己的假設:速度是越來越大,大小之間是否存在一定的規(guī)律?利用v-t圖象對數據進行處理,發(fā)現(xiàn)相鄰相等時間內的速度之差相等.因此F點的速度為55.20cm/s 由加速度的定義:可知小車從B運動到C的加速度a1=同理可得:小車從C運動到D的加速度a2=0.75m/s2 小車從D運動到E的加速度a3=0.75m/s2所以小車做加速度大小不變的直線運動。 拓展:本題中“從A點開始每打五個點取一個計數點”說明O 點不是計數點,而是位移的參考點,且相鄰兩計數點之間的時間間隔為0.1s,而不是0.02s。3某研究性學習小組在研究小車在水平薄布面上做減速運動的實驗中,所打出的紙帶如圖所示,紙帶上相鄰兩點對應的時間間隔為0.02s.請你用刻度尺量出相鄰兩點之間的距離填在下表中:s1s2s3s4s5s6s7s8(1)從紙帶上可以確定小車做減速運動的初速度約

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