人教版必修1 第2章 1　实验：探究小车速度随时间变化的规律 学案.doc

1实验：探究小车速度随时间变化的规律一、实验目的1进一步练习使用打点计时器2利用vt图象处理数据，并据此判断物体的运动性质3能根据实验数据求加速度二、实验原理1利用打点计时器所打纸带的信息，代入计算式vn，即用以n点为中心的一小段时间间隔的平均速度代替n点的瞬时速度2用描点法作出小车的vt图象，根据图象的形状判断小车的运动性质若所得图象为一条倾斜直线则表明小车做匀变速直线运动3利用vt图象求出小车的加速度三、实验器材打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源.一、实验步骤1如图211所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路图2112把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面3把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点4换上新的纸带，重复实验两次5增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验二、数据处理1表格法(1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4、，如图212所示图212(2)依次测出01、02、03、04、的距离x1、x2、x3、x4、，填入表中.位置123456长度x1x2x3x4x5x6各段长度0213243546时间间隔v/(ms1)(3)1、2、3、4、各点的瞬时速度分别为：v1、v2、v3、v4、.将计算得出的各点的速度填入表中(4)根据表格中的数据，分析速度随时间变化的规律2图象法(1)在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点(2)画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计，如图213所示图213(3)观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律(4)根据所画vt图象求出小车运动的加速度a.三、误差分析1木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀2根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速度有误差3作vt图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差四、注意事项1开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器2先接通电源，等打点稳定后，再释放小车3打点完毕，立即断开电源4选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔t等于多少秒5要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前及时用手按住6要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点，一般在纸带上每隔4个点取一个计数点，即时间间隔为t0.025 s0.1 s.7在坐标纸上画vt图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量分布在较大的坐标平面内实验探究1实验过程与实验操作在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上 a把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面b把打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，并连好电路c换上新的纸带，再重做两次d把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面e使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动f把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码g断开电源，取出纸带【解析】实验步骤可简化为放置固定连接先接后放开始实验重复实验把长木板平放在实验桌上，把打点计时器固定在木板的一端，并连好电路把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面，在小车上拴上吊着钩码的细绳，然后使小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车让小车运动，打完一条纸带，断开电源，取下纸带换上新纸带，再重做两次【答案】dbafegc实验探究2利用vt图象求加速度在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图214所示给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0,1,2,3,4,5,6都为计数点测得：x11.40 cm，x21.90 cm，x32.38 cm，x42.88 cm，x53.39 cm，x63.87 cm.那么：图214(1)在计时器打出点1,2,3,4,5时，小车的速度分别为v1 cm/s，v2 cm/s，v3 cm/s，v4 cm/s，v5 cm/s.(2)在图215所示的平面直角坐标系中作出速度时间图象图215【导学号：57632024】(3)分析小车运动速度随时间变化的规律【解析】(1)由题意可知，两相邻的计数点之间的时间间隔为t0.025 s0.1 s，对应各点速度分别为v1 cm/s16.50 cm/sv2 cm/s21.40 cm/sv3 cm/s26.30 cm/sv4 cm/s31.35 cm/sv5 cm/s36.30 cm/s.(2)利用描点法作出vt图象如图所示(3)小车运动的vt图象是一条倾斜向上的直线，说明速度随时间均匀增加，它们呈“线性关系”【答案】(1)16.5021.4026.3031.3536.30(2)见解析图(3)速度随时间均匀增加图象法处理数据时的两点注意1作图时，要用平滑曲线将这些点连起来，要让尽可能多的点分布在线上，不在线上的点均