高中物理人教版必修1學(xué)案 實(shí)驗(yàn)探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律

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111 實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 編寫：張艷紅 審稿：孫興花 ★教學(xué)重點(diǎn)1.圖象法研究速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 2.對(duì)運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的探究 ★教學(xué)難點(diǎn) 對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究 （一）預(yù)習(xí)檢查 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 探究小車速度隨 變化的規(guī)律。 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。 實(shí)驗(yàn)器材 打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(shí)驗(yàn)步驟 1．如課本圖所示，把附有滑輪的長木板平放在實(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(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 ，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行小點(diǎn)，隨后立即關(guān)閉電源。換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。 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(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，通常不用每打一次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間的單位，而用每打五次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間的單位，就是T=0.02 s 5=0.1 s 。在選好的計(jì)時(shí)起點(diǎn)下面表明A，在第6點(diǎn)下面表明B，在第11點(diǎn)下面表明C……，點(diǎn)A、B、C……叫做計(jì)數(shù)點(diǎn)，兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別是x1、x2、x3…… 5．利用第一章方法得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度填入表格： 6．以速度v為 軸，時(shí)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(diǎn)。 7．通過觀察思考，找出這些點(diǎn)的分布規(guī)律。 注意事項(xiàng) 1．開始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。 2．先接通電源，計(jì)時(shí)器工作后，再放開小車，當(dāng)小車停止運(yùn)動(dòng)時(shí)及時(shí)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(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(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。 5．要區(qū)別計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)和人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)。一般在紙帶上每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，間隔為0.1 s 。 （二）討論交流 1.關(guān)于探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)，下列說法正確的是（ ） A.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的可以是直流電源，也可以是交流電源 B.實(shí)驗(yàn)時(shí)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(diǎn)計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn)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(diǎn)計(jì)時(shí)器處 F.要在小車到達(dá)定滑輪前使小車停止運(yùn)動(dòng)，在斷開電源 2.某同學(xué)在探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，利用小車拖動(dòng)紙帶，結(jié)果打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出了如圖所示的紙帶，請(qǐng)你判斷一下這可能的原因是（ ） A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器錯(cuò)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(diǎn)針壓得過緊 3.某同學(xué)在做“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車運(yùn)動(dòng)過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)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(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，請(qǐng)將下列步驟的代號(hào)按先后順序填寫在空白處___________________ A.把穿過打點(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(shí)驗(yàn)兩次 D.把附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面 E.把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，接通電源啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng) 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(shí)驗(yàn)過程中，對(duì)于減小實(shí)驗(yàn)誤差來說，下列說法中有益的是（ ） A.選取計(jì)數(shù)點(diǎn)，把每打5個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔作為一個(gè)時(shí)間單位 B.舍去紙帶上密集的點(diǎn)，只利用點(diǎn)跡清晰、點(diǎn)間間隔適當(dāng)?shù)囊徊糠诌M(jìn)行測(cè)量計(jì)算 C.選用各處平整程度、光滑程度相同的長木板做實(shí)驗(yàn) D.要多次測(cè)量來減小誤差 3.在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)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(diǎn)，就可以得到小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖像，因此，實(shí)驗(yàn)只需要測(cè)出兩組數(shù)據(jù) B.做v-t圖像時(shí)，所取的點(diǎn)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(diǎn)，圖線曲折也可以 D.對(duì)于偏離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)，說明誤差太大，應(yīng)舍去 4.在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，算出小車經(jīng)過各計(jì)數(shù)點(diǎn)瞬時(shí)速度如下 計(jì)數(shù)點(diǎn)序號(hào) 1 2 3 4 5 6 計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻（s） 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 通過計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度（cm／s） 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0 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)畫出v－t圖，量出其傾角，由公式a = tgθ， 求出加速度 C.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v－t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a=△v/△t, 算出加速度 D.依次算出通過連續(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 姓名______________ 班級(jí)____________ 學(xué)號(hào)___________ （四）課后作業(yè) 1、在探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，下列哪些器材是本實(shí)驗(yàn)必須的？_________ ①打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(cè)力計(jì) ⑧秒表 ⑨一端有滑輪的長木板 達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪€需器材是：_______________________________________ 2、在實(shí)驗(yàn)“探究小車速度隨時(shí)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(diǎn)，找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)。 B.為了實(shí)驗(yàn)精確，選取紙帶上第一個(gè)點(diǎn)作計(jì)時(shí)起點(diǎn) C.每相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔只能取0.1s。 D.每相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔可視打點(diǎn)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