高一物理必修1第5期省公开课一等奖全国示范课微课金奖

必修1北师大第1套主编高一物理必修1第5期第1页●目标要求1.深入掌握打点计时器使用方法和利用打点

计时器研究物体运动规律.2.会依据纸带上点迹计算打点计时器打点时物

体速度.3.会利用图象法处理试验数据,并能从图象中发试验:探究小车速度随时间改变规律第2页现物体运动规律.●重点、难点打点计时器使用及试验数据处理方法.一、基本试验仪器第3页打点计时器(包含电火花计时器与电磁打点计时

器)使用

电源,其中电火花计时器工作电

压是

V,电磁打点计时器工作电压是

V;打点计时器打点时间间隔由电源频率

决定,当电源频率为50Hz时,每隔

s打一次

点.第4页二、瞬时速度测量图1为试验时用打点计时器打出一段纸带,图中

A、B、C、D、E、F是打点计时器连续在纸带

上打下六个点.现若要测量打点计时器打下B第5页点时与纸带相连物体速度,则在不要求很精

确前提下,可用

、

、

等包

含B点在内线段平均速度来代表它,但

段平均速度最靠近它,表示式为

(已知打点计时器打点周期为T).三、数据处理第6页物体运动速度与时间关系能够用

来描述.以速度v为纵轴、时间t为横轴在方格坐

标纸上建立直角坐标系,并依据测量v、t数据

在坐标系中描绘出图线,这么绘制图象叫做

图象.匀速直线运动v-t图象是一条

;匀变速直线运动v-t图象是一条

.第7页一、进行试验问题1某物理兴趣小组欲利用打点计时器“探

究小车速度随时间改变规律”,试验室有以下

试验器材:①电磁打点计时器;②天平;③低压直第8页流电源;④低压交流电源;⑤细绳;⑥纸带;⑦小车;

⑧钩码;⑨秒表;⑩一端附有定滑轮长木板;

刻度尺.请你依据试验目标、试验方法及试验原理,帮助

该兴趣小组选择适当试验器材.答:

.第9页问题2某物理兴趣小组在“探究小车速度随时

间改变规律”试验中,依据试验目标、试验

方法和试验原理选择适当器材后,进行了试验

操作,其主要步骤有:①将小车停在靠近打点计时器位置;接通电源,

开启打点计时器,放开小车,让它拖着纸带运动.②第10页把附有滑轮长木板平放在试验桌上,并使滑轮

伸出桌面,将打点计时器固定在长木板远离滑轮

一端,并接好电路.③把一条细绳一端拴在小车

前部上,细绳跨过定滑轮,另一端挂上钩码.④关闭

电源、取下纸带.⑤把纸带穿过打点计时器,并固

定在小车后部.⑥换上新纸带,重复试验操作两次.第11页你认为该兴趣小组合理操作次序应该是怎样

?答:

.二、处理数据问题3某物理兴趣小组在“探究小车速度随时

间改变规律”试验中取得一条清楚纸带第12页如图2所表示,已舍去了开头一些过于密集点迹,

且从O点开始每隔4个点取一个计数点,分别标注

为A、B、C、D、E、F,并用毫米刻度尺测量各

点间距离如图2所表示.第13页①图2中相邻两个计数点间时间间隔为多少?答:

.②依据图2给予信息,计算出打点计时器分别打

下A、B、C、D、E时小车速度(要求尽可能

准确,计算结果保留到小数点后两位),完成以下

表格.第14页位置编号ABCDE时间t/s0.100.200.300.400.50速度v/(m·s-

1)

第15页图3③请依据测量数据在如图3所表示方格纸中第16页作出小车速度随时间改变关系图象(v-t图

象),并经过图象确定小车速度与时间含有怎样

关系?答:

.第17页一、选择必要试验仪器【案例探究1】在利用电磁打点计时器探究小车

速度随时间改变规律时,不需要用到器材是

(

)A.天平B.秒表C.刻度尺D.交流电源第18页解析

利用打点计时器探究小车速度随时间变

化规律,需要利用刻度尺来测量小车位移,从

而计算小车瞬时速度;需要使用交流电源让电

磁打点计时器正常工作;打点计时器本身就是一

种计时仪器,故不需要秒表.因为本试验不需要知

道小车(或其它物体)质量,故不需要天平.本题

正确选项为AB.第19页方法总结

选择试验仪器时,要从试验目标、实

验原理、试验方法、仪器使用方法等方面来

考虑.二、熟悉试验操作过程第20页【案例探究2】某试验小组采取图4所表示装置

探究“小车速度随时间改变规律”,试验主

要步骤以下:A.把一端附有滑轮长木板平放在试验桌上,并

使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板

(填“靠近”或“远离”)滑轮一端.连接第21页好电路.B.在长木板上靠近

(填“滑轮”或“打

点计时器”)处放上小车,把纸带穿过打点计时

器,并将它连在小车后端;把一条细绳拴在小车

上,使细绳绕过滑轮,绳另一端挂上适当钩码.C.先

,后

,让小车拖着纸带运动,第22页打点计时器在纸带上打下一系列小点,随即马上

关闭电源.D.更换新纸带,重复试验.解析

本试验中,为了取得理想纸带(打出纸

带足够长),应将打点计时器固定在长木板远离滑

轮一端,且小车运动初始位置应在靠近打点第23页计时器处,试验中要先接通电源,待打点计时器工

作稳定后再释放小车,打点完成后要及时关闭电

源.为了减小试验误差,要重复试验屡次,然后选择

理想纸带进行处理.答案

远离打点计时器接通电源释放小

车第24页方法总结

设计试验操作步骤时,要从试验操作

是否简便、试验数据取得是否合理、仪器使

用是否正确、试验误差能否减小等方面来考

虑.三、试验数据处理1.运动性质判断第25页【案例探究3】某同学使用打点计时器做“探究

小车速度随时间改变规律”试验时,取得了如

图5所表示四条纸带(纸带左端为打点起始

端).以下关于小车运动性质判断中,正确是

(

)图5第26页A.纸带①说明小车做匀速运动B.纸带②说明小车做变速运动C.纸带③说明小车做加速运动D.纸带④说明小车做加速运动解析

纸带①和纸带②点距都均匀,说明小车

做匀速直线运动;纸带③点距逐步减小,说明小第27页车做减速运动;纸带④点距逐步增大,说明小车

做加速运动.故本题正确选项为AD.2.瞬时速度和加速度计算【案例探究4】在“研究匀变速直线运动”实

验中,选取一条打点纸带并标注计数点0、1、2、

3、4,如图6所表示,已知两相邻计数点间时间间第28页隔t=0.1s,用刻度尺测得x1=1.40cm,x2=1.90cm,x3

=2.38cm,x4=2.88cm,x5=3.39cm,x6=3.87cm.求:图6(1)打点计时器分别打下计数点1、2、3、4、5

时小车瞬时速度.第29页(2)小车运动加速度.解析

(1)v1=

=0.165m/s,v2=

=0.214m/s,v3=

=0.263m/s,v4=

=0.314m/s,v5=

=0.363m/s.(2)建立直角坐标系,在坐标系中描点,画出v-t图第30页象,如图7所表示.取图线上相距较远两点,有a=

m/s2=0.495m/s2.第31页3.误差分析【案例探究5】在“探究小车速度随时间改变

规律”试验中,某同学在作v-t图象时在直角坐标

系上一共描出了10个点(如图8所表示).关于小车运

动v-t图象,以下思索有道理是

(

)A.这10个点不论怎样也不在一条直线上,所以小第32页车运动v-t图象不可能为一条直线,而应为一条

光滑曲线B.这10个点中即使不全都在一条直线上,但它们

紧挨在一条直线附近,只有F和B两点离这条直线

太远,所以可判断在误差允许范围内,小车运动

v-t图象是一条直线第33页C.在10个点当中只有少数几个点能画在一条直

线上,其它点不在该直线上,所以可知小车v-t

图象不可能是一条直线D.在10个点当中只有少数几个点能画在一条直

线上,其它点不在该直线上,与直线偏差较小

点可能是试验误差造成,而与直线偏离较大第34页点则可能是试验中出现错误造成解析

在用图象法处理“探究小车速度随时间

改变规律”试验中取得数据时,因为存在试验

误差,故所描出点不可能全部处于一条图线上,

但它们大部分都紧挨着图线,极少数点若与直线

偏离较大,这可能是试验中出现错误造成,该数第35页据应大胆舍弃.故本题正确选项为BD.方法总结

(1)利用纸带判定物体运动性质,主

要是看打点计时器在相同时间间隔内在纸带上

打下计时点之间距离.若点距均匀,说明物体

做匀速运动;若点距逐步增大,说明物体做加速运

动;若点距逐步减小,说明物体做减速运动.第36页(2)物体做匀变速直线运动时,中间时刻瞬时速

度等于这段时间内平均速度.(3)v-t图象斜率表示物体运动加速度,利用a=

可求解加速度.(4)在作图时,应让图象连接尽可能多点,不能连

接点对称分布在图象两侧,从而使每个有意义第37页数据都发挥了作用,取平均位置降低了测量

偶然误差;作图时,若在某处总是出现偏离较大

点,这可能隐含着重大发觉,不要轻易舍去.第38页

一、单项选择题1.关于电磁打点计时器和电火花计时器,以下说单元测试卷(一)第39页法正确是

(

)A.电火花计时器使用直流电源,其工作电压为220

VB.电磁打点计时器使用交流电源,其工作电压在6

V以下C.电磁打点计时器与电火花计时器相比,使用电第40页磁打点计时器工作时,纸带运动时受到阻力小D.电火花计时器与电磁打点计时器计时原理

相同,打点方式也相同2.在“探究小车速度随时间改变规律”试验

中,若打点计时器使用频率为50Hz交流电源,

则(

)第41页A.相邻两计时点之间时间间隔为50sB.任意两计时点之间时间间隔为0.02sC.相邻两计时点之间时间间隔为0.02sD.相邻两计数点之间时间间隔为0.02s3.在科学上,为了描述试验中测量量之间关系,

先将其在坐标系中描点,然后用一条平滑曲线(包第42页括直线)“拟合”这些点,在画线时以下操作错误

是

(

)A.要照料全部点,让它们都在图线上B.要让尽可能多点在该图线上C.要使它两侧点数大致相同D.离图线太远点能够舍弃第43页4.图1所表示是甲、乙两质点v-t图象,其中图线甲

与时间轴平行,图线乙是经过坐标原点直线,由第44页图象可知

(

)A.甲一直处于静止状态B.甲做匀加速直线运动C.乙做匀速直线运动D.乙做匀加速直线运动第45页5.火车机车原来速度是72km/h,在一段下坡路

上以a=0.2m/s2加速度加速行驶.机车行驶到下

坡路末端,速度变为108km/h,则机车经过这段下

坡路所用时间为

(

)A.50sB.180sC.200sD.900s第46页6.某物体做直线运动速度—时间图象(v-t图象)

如图2所表示.若t2<2t1,则依据图象中给予信息可

知

(

)A.0~t1时间内物体加速度大于t1~t2时间内物体

加速度B.0~t1时间内物体加速度小于t1~t2时间内物体第47页加速度C.0~t1时间内速度方向与t1~t2时间内速度方

向相反D.0~t1时间内加速度方向与t1~t2时间内加速度

方向相同二、非选择题第48页7.火车沿长直坡路向下行驶.开始时速度表上

读数是54km/h,之后每隔5s读取一次火车速度计

上显示数据,以下表所表示.时间t/s051015202530速度v/

(km·h-1)54596570768186速度v/

(m·s-1)1516.418.1

21.122.523.9第49页(1)将表格中空格处填写完整.第50页(2)以速度v(v单位用米每秒)为纵轴,时间t为横

轴建立直角坐标系.依据表中v、t数据,在图3所

示直角坐标系中描出与表中各时刻对应点,

画出表示列车速度随时间改变关系图线,并用

语言描述列车速度随时间改变规律.8.一辆轿车急刹车后,经过3s钟停顿运动,已知刹第51页车过程中轿车加速度大小是5m/s2,则汽车初

速度是多大?第52页一、单项选择题1.以下说法正确是

(

)A.做变速直线运动物体,其加速度是恒定不变

第53页B.做匀变速直线运动物体,其加速度是恒定不

变C.在变速直线运动中,若物体速度伴随时间不

断增加,则物体做匀加速直线运动D.在变速直线运动中,若物体速度伴随时间不

断减小,则物体做匀减速直线运动第54页2.关于“探究小车速度随时间改变规律”实

验操作,以下说法错误是

(

)A.长木板不能侧向倾斜,但能够一端高一端低.B.在释放小车前,小车应靠近定滑轮那侧C.应先接通电源,待打点计时器稳定打点后再释

放小车第55页D.要在小车抵达定滑轮前使小车停顿运动3.在“探究小车速度随时间改变规律”试验

中,若打点计时器使用频率为50Hz交流电源,

则以下说法正确是

(

)A.若每隔4个点取一个计数点,则相邻计数点间

时间间隔为0.10s第56页B.若每隔4个点取一个计数点,则相邻计数点间

时间间隔为0.08sC.若每隔5个点取一个计数点,则相邻计数点间

时间间隔为0.10sD.若每隔5个点取一个计数点,则相邻计数点间

时间间隔为0.08s第57页4.汽车刹车做匀减速直线运动,在它停顿运动前,

以下判断正确是

(

)A.加速度越来越小B.加速度越来越大C.位移越来越小D.位移越来越大第58页5.某同学在“探究小车速度随时间改变规律”

试验中,作出v-t图象如图1所表示.则依据图象

给予信息可知

()A.在误差允许范围内,小车运动速度是在均匀增加B.在误差允许范围内,小车做变加速直线运动第59页C.小车加速度大小为

m/s2

D.小车加速度大小为

m/s2

6.在“探究小车速度随时间改变规律”试验

中,取得打点计时器打下各计数点时小车速度

以下表所表示.A

第60页计数点

序号123456计数点

对应时刻s0.100.200.300.400.500.60小车

速度(cm·s-1)44.062.081.0100.0110.0168.0第61页为了计算小车加速度,最合理方法是

(

)A.依据任意两计数点速度,用公式a=

计算出加速度

B.依据试验数据画出v-t图象,测量出斜线倾角,

由公式a=tanα