河北地区高中物理第二章匀变速直线运动的研究2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律学案无解答新人教必修.docx

第二章 2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律【学习目标】1会正确使用打点计时器打出的匀变速直线运动的纸带。 2会用描点法作出 v-t 图象。 3能从 v-t 图象分析出匀变速直线运动的速度随时间的变化规律。 4培养学生的探索发现精神。 【学习任务】1实验操作问题例1 在测定匀变速直线运动加速度的实验中，某同学操作中有以下实验步骤：A拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先放开纸带，再接通电源；B将打点计时器固定在平板上，并接好电路；C把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码；D取下纸带；E将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做加速运动；F将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔；(1)其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号G、H、)_(2)将以上步骤完善并按合理顺序写在横线上： _ 2利用纸带分析物体的运动情况例2 如图211是某同学用打点计时器研究物体运动规律时得到的一段纸带，根据图中的数据，计算物体在AB段、BC段、CD段和DE段的平均速度大小，判断物体运动的性质 图211拓展探究 上例中，若该同学打出的点如图212所示，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10 s.图212(1)计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度(要求小数点后保留三位有效数字)：vB_ m/s，vC_ m/s，vD_ m/s，vE_ m/s，vF_ m/s.(2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在图213所示的坐标纸上，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线 (3)分析小车的运动特点归纳总结：1判断物体运动情况的方法是：(1)直接由纸带上打的点的疏密程度粗略判断(2)先算出各段的平均速度，再由平均速度的大小判断 (3)利用所画出的vt图线，直观地判断(4)若相邻相同时间间隔内的位移之差为一恒量，则为匀变速直线运动2通常通过求平均速度的方法求出某一点的瞬时速度. 3、加速度的求解方法 例3 某实验小组在用打点计时器研究匀变速直线运动规律的实验中，得到一条纸带如图214所示，A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻计数点间时间间隔为0.10 s，利用刻度尺已经测量得到x11.20 cm，x21.60 cm，x31.98 cm，x42.38 cm，x52.79 cm，x63.18 cm.图214(1)根据给出的实验数据，判断该实验小组使用的刻度尺的最小刻度是什么？(2)计算运动物体在B、C、D、E、F各点的瞬时速度(3)在图215中作出vt图象，并由图象求物体的加速度图215归纳总结1vt图象的截距表示物体运动的初速度2vt图象的斜率表示物体运动的加速度，可用a来求解加速度3研究物体运动速度随时间的变化规律，除使用打点计时器外，也可以采用频闪照相利用光电门测量瞬时速度，还可以用数字信息系统(DIS)来测量物体的瞬时速度，并测量运动的加速度，从而作出vt图象，找出速度随时间变化的规律. 【补充学习材料】1. 实验操作问题例1 在测定匀变速直线运动加速度的实验中，某同学操作中有以下实验步骤：A拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先放开纸带，再接通电源；B将打点计时器固定在平板上，并接好电路；C把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码；D取下纸带；E将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做加速运动；F将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔；(1)其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号G、H、)_(2)将以上步骤完善并按合理顺序写在横线上： _ 2 利用纸带分析物体运动情况例2 如图211是某同学用打点计时器研究物体运动规律时得到的一段纸带，根据图中的数据，计算物体在AB段、BC段、CD段和DE段的平均速度大小，判断物体运动的性质 图2111判断物体运动情况的方法是：(1)直接由纸带上打的点的疏密程度粗略判断(2)先算出各段的平均速度，再由平均速度的大小判断 (3)利用所画出的vt图线，直观地判断(4)若相邻相同时间间隔内的位移之差为一恒量，则为匀变速直线运动2通常通过求平均速度的方法求出某一点的瞬时速度. 题型3 加速度的求解方法选做 例3 某实验小组在用打点计时器研究匀变速直线运动规律的实验中，得到一条纸带如图214所示，A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻计数点间时间间隔为0.10 s，利用刻度尺已经测量得到x11.20 cm，x21.60 cm，x31.98 cm，x42.38 cm，x52.79 cm，x63.18 cm.图214(1)根据给出的实验数据，判断该实验小组使用的刻度尺的最小刻度是什么？(2)计算运动物体在B、C、D、E、F各点的瞬时速度(3)在图215中作出vt图象，并由图象求物体的加速度1vt图象的截距表示物体运动的初速度2vt图象的斜率表示物体运动的加速度，可用a来求解加速度 3研究物体运动速度随时间的变化规律，