2024-2025學年新教材高中物理第二章勻變速直線運動的研究1勻變速直線運動的研究學案新人教版必修1

PAGE5-第1節(jié)試驗:探究小車速度隨時間改變的規(guī)律學習目標1.進一步加深對瞬時速度的理解,學習借助計算機數(shù)表軟件繪制v-t圖像,并通過抽象、概括思維得出相應的結(jié)論。2.通過試驗探究,提升試驗設計、處理信息、作出說明等科學探究方面的實力。為建構(gòu)“勻變速直線運動”的模型奠定基礎。3.通過主動參加探討,實事求是地測量、記錄數(shù)據(jù),來領悟科學探究思想方法和科學精神,從而激發(fā)探究動力。自主預習復習第一章第3節(jié)中的測量紙帶的平均速度和瞬時速度,再研讀本節(jié)教材。1.瞬時速度的計算:各計數(shù)點的瞬時速度可用以該點為中間時刻的一段時間內(nèi)的平均速度來代替,公式為。

2.加速度a的定義式:。

3.打點計時器的運用步驟:(1)把附有滑輪的導軌放在試驗桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點計時器固定在導軌上沒有的一端,連接好電路。

(2)把一條細繩拴在小車上,使細繩跨過滑輪,下邊掛上小桶,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,先接通,再,讓小車拖著紙帶運動,打點計時器就在紙帶上打下一系列小點,隨后關閉電源。

(4)更換紙帶,重復試驗兩次。課堂探究利用前面打點計時器測量計算物體的速度的學問,來設計試驗探究小車的速度隨時間改變的規(guī)律。試驗室中如何獲得較簡潔的運動?如何設計試驗?須要哪些器材?甲(一)設計試驗試驗器材:溝通電源、打點計時器、小桶、重物、一端帶有滑輪的導軌、細線、紙帶、刻度尺。請利用打點計時器設計試驗,并思索試驗留意事項。(二)進行試驗小組合作完成試驗,并做好數(shù)據(jù)的測量與記錄。(三)紙帶處理與數(shù)據(jù)測量乙打完紙帶后,整理試驗器材。選一條點跡清楚的紙帶,舍掉紙帶開頭一些過于密集的點,找一個適當?shù)狞c作為計時起點,之后,相隔0.1s選一個計數(shù)點,并盡量多的選取計數(shù)點。一次性測量各計數(shù)點的刻度,計算各點瞬時速度。設計表格記錄數(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時間間隔v/(m·s-1)在坐標紙上畫v-t圖像時,合理選標度,描點,連線:1.定標度、描點:坐標軸的標度選取要合理,應使圖像大致分布在坐標平面中心。描點時可以用平行于兩坐標軸的虛線標明該點的位置坐標。(所描的點一般用“?”標明)2.連線:畫一條直線,讓這條直線通過盡可能多的點,不在線上的點勻稱分布在直線的兩側(cè),偏差比較大的點忽視不計。視察所得到的直線,分析物體的速度隨時間的改變規(guī)律。【例題】在“探究小車速度隨時間改變的規(guī)律”的試驗中,如圖所示為記錄小車運動狀況的一條紙帶,圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的時間間隔T=0.1s。(1)計算B、C、D各點的瞬時速度,vB=m/s,vC=m/s,vD=m/s。

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

核心素養(yǎng)專練某同學利用如圖甲所示裝置探討勻變速直線運動的特點,某次試驗通過電磁打點計時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個計數(shù)點,每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點圖中沒有畫出。打點計時器接頻率為f=50Hz的溝通電源。甲乙(1)(多選)試驗過程中,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計時器處(2)打下E點時紙帶的速度計算公式為vE=。(用給定字母表示)

(3)經(jīng)過測量并計算得到計時器在打B、C、D、E、F各點時物體的瞬時速度如下表,請依據(jù)表中得到的數(shù)據(jù),以A點對應的時刻為t=0,在圖丙所示坐標系中合理地選擇標度,作出v-t圖像。對應點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)

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