高中物理：2.1《实验：探究小车速度随时间变化的规律》学案（新人教版必修1）

2 12 1 实验 探究小车速度随时间变化的规律 学案 实验 探究小车速度随时间变化的规律 学案 一 学习目标一 学习目标 1 1 进一步熟练打点计时器的使用 2 2 加深学习利用纸带求某时刻瞬时速度的方法 3 3 进一步提高用描点法作图的能力 二 课前预习二 课前预习 1 1 本节实验的实验器材有 2 2 正确的实验过程是 a a 把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上 并使 把打点计时器固定在 连接好电路 b b 把 拴在小车上 使细绳跨过滑轮 下面挂上合适的 放手后看 然后把 穿过打点计时器 并把 的另一端固定在小车后面 c c 把小车停在 处 先 然后 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 换上纸带 重复实验 3 次 d d 增减所挂的钩码 或在小车上放置重物 再做两次实验 每次实验打 3 条纸带 e e 为了仪器的安全 实验时要防止钩码落地和小车与滑轮碰撞 当小车到达滑轮前及时用 手按住 3 3 纸带的选取原则是 4 4 如何每 5 个点取一个计数点 则每相邻两个计数点是的时间间隔是 如何测量出纸带上各计数点间的距离 写出操作方法 5 5 作速度 时间图象 a b 严格按实验数据描点 根据点的分布定分析速度的变化特点 c 用一条 来 坐标系中描出的点 三 经典例题三 经典例题 例例 1 1 在研究小车速度随时间变化规律的实验中 按照实验进行的先后顺序 将下列步骤的 代号填在横线上 A A 把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面 B B 把打点计时器固定在木板没有滑轮的一端 并连好电路 C C 换上新的纸带 再重做两次 D D 把长木板平放在实验桌上 并使滑轮伸出桌面 E 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 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 G 断开电源 取出纸带 例例 2 2 在实验中 算出小车经过各计数点的瞬时速度如下表 计数点序号 123456 计数点对应的时刻 s 0 100 200 300 400 500 60 通过计数点的速度 cm s 44 062 081 0100 0110 0168 0 为了计算加速度 合理的方法是 A A 根据任意两点的速度用公式 t v a 算出加速度 B B 根据实验数据画出速度 时间图象 量出其倾角 同公式 tan a求出加速度 C C 根据实验数据画出速度 时间图象 由图象上相距较远的两点所对应的速度 时间用公 式 t v a 算出加速度 依次算出通过连续两计数点间的加速度 算出平均值作为小车的加速度 四 巩固练习四 巩固练习 1 1 火车沿长直坡路向下行驶 开始时速度表上的读数是 54km h 以后每 5 秒读取一 次数据 见下表 时间 t m s 051015202530 速度 v km h 54596570768186 速度 v m s 1 在表中填写以米为单位表示的速度 2 建立 v t 坐标系 v 单位用米每秒 描出与表中各对应时刻速度对应的点 3 作出表示列车速度与时间关系的曲线 这是一条什么曲线 2 2 为了研究实验小车沿斜面向下运动的规律 把打点计时器纸带的一端固定在小车上 小车拖动纸带运动 纸带上打出的点如下图所示 1 某同学用以下方法绘制小车的速度 时间图象 先把纸带每隔 0 1 秒剪断 得到若干 短纸条 再把这些纸条并排贴在一张纸上 使这些纸条下端对齐 作为时间坐标轴 标出时 间 最后将纸条上端中心连起来 于是得到 v t 图象 请你按以上办法 用一张薄纸压在 图上 复制得到纸带 绘制这个图象 2 这样做有道理吗 说说你的看法 答案答案 该学案可以结合与之配套的教案 一种非常适合学生自学的详细教案 模拟真实的课堂教学 情境 无坡度引入 使用 例题答案见教案 1 1 2 图象略 3 可以认为是一条直线 2 1 略 2 每段纸带表示 0 1s 内物体位移大小 可以近似认为xv x v 1 0 纸条长 度近似可以表示