實(shí)驗(yàn)探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律

1、第一節(jié) 實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1.了解電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造及工作原理，并學(xué)會(huì)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；2.學(xué)會(huì)通過(guò)紙帶求平均速度和瞬時(shí)速度；3.掌握借助圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基本步驟；（1）會(huì)用描點(diǎn)法作出 v-t 圖象；（2）能從 v-t 圖象分析出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。一、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的認(rèn)識(shí)和使用方法1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的構(gòu)造，工作原理；使用的是直流電還是交流電?工作電壓為多少?2.我國(guó)交流電的頻率為50Hz,使用這種電源時(shí)打出的相鄰兩個(gè)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔是多少?3.使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)注意那些問(wèn)題？二、實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模禾骄啃≤囁?/p>

2、度隨 變化的規(guī)律。2實(shí)驗(yàn)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(shí)間變化的規(guī)律。3 實(shí)驗(yàn)器材： 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、 電源、紙帶、帶滑輪的長(zhǎng)木板、小車、 、細(xì)線、復(fù)寫(xiě)紙、 。4實(shí)驗(yàn)步驟（1）按課本31頁(yè)圖2.1-1所示，把附有滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)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(guò)滑輪，下邊掛上合適的 。把紙帶穿過(guò)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，接通 后，放開(kāi) ，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的點(diǎn)，隨后立即關(guān)閉電源。換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次

3、。 （4）從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開(kāi)頭比較密集的點(diǎn)跡，在后邊便于測(cè)量的地方找一個(gè)點(diǎn)做計(jì)時(shí)起點(diǎn)。為了測(cè)量方便和減少誤差，通常每5個(gè)點(diǎn)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則T=5T0=5×0.02 s =0.1 s 。計(jì)數(shù)點(diǎn)分別標(biāo)為A、B、C，用刻度尺量出每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離x1、x2、x3 （5）求出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度填入下表：位置ABCDEFG時(shí)間（s）00.10.20.30.40.50.6v(m/s)（6）以速度v為 軸，時(shí)間t為 軸建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在直角坐標(biāo)系中描點(diǎn)。（7）通過(guò)觀察思考，找出這些點(diǎn)的分布規(guī)律。5注意事項(xiàng)（1）開(kāi)始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。 （

4、2）先接通電源，計(jì)時(shí)器工作后，再放開(kāi)小車，當(dāng)小車停止運(yùn)動(dòng)時(shí)及時(shí)斷開(kāi)電源。 （3）要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞，當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按住它。（4）牽引小車的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng)，以免加速度過(guò)大而使紙帶上的點(diǎn)太少，或者加速度太小而使各段位移無(wú)多大差別，從而使誤差增大。加速度的大小以能在60cm長(zhǎng)的紙帶上清楚地取得六七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。（5）要區(qū)別計(jì)時(shí)點(diǎn)和計(jì)數(shù)點(diǎn)。一般在紙帶上每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，間隔為0.1 s 。6數(shù)據(jù)處理：根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上畫(huà)出vt圖象觀察所畫(huà)圖象是 ，可以判斷小車的運(yùn)動(dòng)是： 可利用v-t圖象求加速度a是 。例、在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，如圖給出了從0

5、點(diǎn)開(kāi)始，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶，其中0、1、2、3、4、5、6都為計(jì)數(shù)點(diǎn)。測(cè)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：0123456（1）在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)1、2、3、4、5時(shí)，小車的速度分別為：v1= m/s ， v2= m/s ，v3= m/s ，v4= m/s ，v5= m/s 。（2）在平面直角坐標(biāo)系中作出速度時(shí)間圖象。 （3）分析（說(shuō)明）小車運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。鞏固訓(xùn)練：1、一同學(xué)在做“探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)紙帶上打出的不是圓點(diǎn)，而是如圖2-1-3所示的一

6、些短線，可能是因?yàn)? )A. 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器錯(cuò)接在直流電源上 B. 電源電壓不穩(wěn)定C. 電源的頻率不穩(wěn)定 D. 打點(diǎn)針壓得過(guò)緊2、“探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，為了計(jì)算加速度，合理的方法是（ ） A根據(jù)任意兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度用公式算出加速度B根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出vt圖，量出其傾角，由公式a = tg求出加速度C根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出vt圖，由圖線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度、時(shí)間，用 公式算出加速度D依次算出通過(guò)連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度，算出平均值作為小車的加速度3、如圖2-1-5所示為某次實(shí)驗(yàn)中打出的一條經(jīng)過(guò)處理后的紙帶，圖中O為小車運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)，A為所選取的第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，O點(diǎn)到A點(diǎn)之間有部分點(diǎn)不清晰

7、，相鄰兩個(gè)記數(shù)點(diǎn)之間有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，電源頻率為50Hz，用毫米刻度尺測(cè)量后可直接算出（ ）A從O點(diǎn)到F點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間 B從A點(diǎn)到F點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的平均速度 vCC點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度vC DG點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度vG4、如圖所示，根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶判斷哪條紙帶表示物體做勻速運(yùn)動(dòng)( )ACDB5、在探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，按照實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的先后順序，將下述步驟的代號(hào)填在橫線上 。A把穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車后面 B把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板的沒(méi)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(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面 E使小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源，放開(kāi)小車，讓小車運(yùn)動(dòng)

8、 F把一條細(xì)線拴在小車上，細(xì)線跨過(guò)定滑輪，下邊吊著合適的鉤碼 G斷開(kāi)電源，取出紙帶6、某課外興趣小組在探究小車的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，得到如圖所示的實(shí)驗(yàn)紙帶，實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電的頻率為50Hz，紙帶前面的幾個(gè)點(diǎn)較模糊,因此從A點(diǎn)開(kāi)始每打五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),其中B、C、D、E點(diǎn)的對(duì)應(yīng)速度vB=_m/s, vC=_m/s, v=_m/s, vE=_m/s,由此推得F點(diǎn)的速度vF=_m/s。小車從B運(yùn)動(dòng)到C的加速度a1=_ _m/s2，從C運(yùn)動(dòng)到D的加速度a2=_ _m/s2，從D運(yùn)動(dòng)到E的加速度a3=_ _m/s2。7、一小車沿直線下坡行駛過(guò)程中，某一時(shí)刻速度為5m/s，以后每隔5s測(cè)一次瞬時(shí)速度，見(jiàn)下表時(shí)間t(s)0510152025速度v(m/s)5811141720在已建立好的坐標(biāo)系中（1）建立合適的標(biāo)度（2）描點(diǎn)并畫(huà)出vt圖像8、在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，得到一條紙帶如圖所示.A、B、C、D、E、F、G為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)