21实验：探究小车速度随时间变化的规律

1、§2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律【教学目标】.会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度.会用表格法处理数据，并合理猜想.巧用v-t图象处理数据，观察规律【教学重点】.图象法研究速度随时间变化的规律。.对运动的速度随时间变化规律的探究。【教学难点】对实验数据的处理规律的探究。【自主学习导航】一实验目的二实验器材："探究小车速度随时间变化规律"的实验原理如图2-1-1所示，请写出实验所需要的实验器材： 三.实验过程：1.实验步骤（1）把附有 的长木板放在实验桌上，使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板 滑轮的一端，连接好电路。（2）把一条细绳拴在小车上，使细

2、绳跨过滑轮，下面挂上钩码，把 穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。（3）将小车停在 的位置，先 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系列点。打完一次纸带后立即 。（4）换上纸带，重复操作两次。2、数据处理（1）在三条纸带中选取一条 的纸带，为了便于测量，舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作为 。（2）每5个点（相隔 s）取一个计数点进行测量，（如图）相邻两点中间还有4个点未画出（3）采集数据的方法：不要直接去测量两个计数点间的距离，而是要量出各个计数点到计时零点的距离：d1,d2,d3,然后再计算出相邻的两个计数点的距离：x1=d1,x2=d2-d1,

3、x3=d3-d2,x4=d4-d3,(4)瞬时速度的计算：时间间隔很短时，可用某段时间的 表示这段时间内某一时刻的 ，即vn= (5)设计表格，并记录相关数据位置编号01 2 3 45 6 时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 x/m v/(m/s) 3.作出v-t图象以 为纵轴，以 为横轴建立直角坐标系，根据表中的v、t数据，在直角坐标系中 ，通过观察、思考，找出这些点的分布规律。思考与讨论:画图像时要注意什么？本实验特别要注意哪些事项？如何根据速度时间图象（ vt图象）求小车的加速度和初速度？【典例分析】1.关于用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验操作，下列

4、说法中正确的是（）.长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低.在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器处.应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车.要在小车到达定滑轮前使小车停止运动，再断开电源2.在用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验中，某同学有如下操作步骤，其中错误的步骤是，遗漏的步骤是。.拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，松开纸带后再接通电源.将打点计时器固定在平板上，并接好电路.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮下面悬挂适当的钩码.取下纸带.放手，使小车在平板上做加速运动.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善后按合理序号排列。.3.某同学在用小车做“

5、测定匀变速直线运动的加速度”实验时，从打出的若干纸带中选出了如图2-1-1甲所示的一条（每两点间还有四个点没有画出来），上部的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50 Hz。(1)计算出打下A、B、C、D、E点时小车的瞬时速度:vA= m/s，vB= m/s，vC= m/s，vD= m/s，vE= m/s。(2)请在图乙中画出小车运动的v-t图象，并根据v-t图象求出该匀变速直线运动的加速度a= m/s2。【课堂达标检测】1.探究小车速度随时间变化规律的实验中，给你以下器材：打点计时器、电池组、纸带、复写纸、停表、天平带砝码、小车、钩码、细绳、一端带有定滑轮的长木板.其中不需要

6、的器材是_、_、_，还需要增添的器材有_、_和_.2.在实验过程中，对于减小实验误差来说，下列说法中有益的是( )A.选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位B.使小车运动的加速度尽量小些C.舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验3.在探究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录小车运动情况的纸带，如图所示。图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T0.1s。cmABCDE7.527.660.3105.6根据纸带上的数据，计算B、C、D各点的数据，填入表中。位置编号ABCDE时间t

7、/s00.10.20.30.4瞬时速度v/(m·s1)在坐标纸上作出小车的vt图像。并根据图象求出a_。分析小车的速度随时间的变化规律将图线延长与纵轴相交，交点的速度是_，此速度的物理意义是_。【课后巩固练习】1一学生在练习使用电磁打点计时器时，纸带上打出的不是圆点，而是一些短线，这可能是因为( )A.打点计时器错接在直流电源上 B.电源电压不稳定C.打点计时器使用的电压过高 D.振针到复写纸片的距离太小2.关于纸带上打点间隔的分析，下列说法正确的是()A.沿着点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，说明纸带在做加速运动B.沿着点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，说明纸带在做减速运动

8、C.纸带上点间间隔相等，表示纸带是匀速运动的D.纸带上点间间隔相等，表示纸带是变速运动的3.在探究小车的速度随时间变化的规律的实验中，为了减小测量小车运动加速度时的误差，下列措施中哪些是有益的()A.使小车运动的加速度尽量小一些B.适当增加挂在细绳下的钩码的个数C.在同样条件下打出多条纸带，选其中一条最理想的进行测量和计算D.舍去纸带上比较密集的点，然后选取计数点，进行计算4.关于探究小车速度随时间变化的规律的实验，下列说法正确的是()A.电磁打点计时器使用的可以是直流电源，也可以是交流电源B.实验时应使纸带从复写纸的下方穿过C.实验时要先接通电源后再放开纸带D.开始打点前，小车应离打点计时器

9、远一些甲t1t0t2乙v5一个人沿平直的街道匀速步行到邮局去发信，又以原速率步行返回原处，设出发时的方向为正，在下列四个图中近似描述他的运动的是（ ）vvvv0t0t0ttDCAB06甲、乙两物体在同一直线上运动，它们的 v-t 图象如图，可知（ ）A.在t1时刻，甲和乙的速度相同 B.在t1时刻，甲和乙的速度大小相等，方向相反C.在t2时刻，甲和乙的速度方向相同，加速度方向也相同D.在t2时刻，甲和乙的速度相同，加速度也相同7.(单选)在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点瞬时速度如下 计数点序号123456计数点对应的时刻（s）0.100.200.300.400.500.60通

10、过计数点的速度（cms）44.062.081.0100.0110.0168.0为了计算加速度，合理的方法是( ) A.根据任意两计数点的速度用公式算出加速度B.根据实验数据画出vt图，量出其倾角，由公式a = tan求出加速度C.根据实验数据画出vt图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式算出加速度D.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 8.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz，记录了小车运动的一段纸带如图所示，在纸带上选择A、B、C、D、E、F六个计数点，相邻两个计数点之间还有四个点未画出。(1）由纸带提