高中物理人教版 (2019)必修 第一册1 实验:探究小车速度随时间变化的规律导学案及答案
展开《2.1 实验:探究小车速度随时间变化的规律》导学案★教学重点1.图象法研究速度随时间变化的规律2.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(一)预习检查 实验目的 探究小车速度随 变化的规律。实验原理 利用 打出的纸带上记录的数据,以寻找小车速度随时间变化的规律。实验器材 打点计时器、低压 电源、纸带、带滑轮的长木板、小车、 、细线、复写纸片、 。实验步骤 1.如课本图所示,把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,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。 2.把一条细线拴在小车上,使细线跨过滑轮,下边挂上合适的 。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 后,放开 ,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一行小点,随后立即关闭电源。换上新纸带,重复实验三次。 4.从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头比较密集的点迹,在后边便于测量的地方找一个点做计时起点。为了测量方便和减少误差,通常不用每打一次点的时间作为时间的单位,而用每打五次点的时间作为时间的单位,就是T=0.02 s ×5=0.1 s 。在选好的计时起点下面表明A,在第6点下面表明B,在第11点下面表明C……,点A、B、C……叫做计数点,两个相邻计数点间的距离分别是x1、x2、x3…… 5.利用第一章方法得出各计数点的瞬时速度填入表格:6.以速度v为 轴,时间t为 轴建立直角坐标系,根据记录的数据,在直角坐标系中描点。7.通过观察思考,找出这些点的分布规律。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,计时器工作后,再放开小车,当小车停止运动时及时断开电源。 3.要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞,当小车到达滑轮前及时用手按住它。4.牵引小车的钩码个数要适当,以免加速度过大而使纸带上的点太少,或者加速度太小而使各段位移无多大差别,从而使误差增大。加速度的大小以能在60cm长的纸带上清楚地取得六七个计数点为宜。5.要区别计时器打出的点和人为选取的计数点。一般在纸带上每5个点取一个计数点,间隔为0.1 s 。(二)讨论交流1.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.应先接通电源,待打点计时器开始打点稳定后在释放小车D.木板不能侧向倾斜,也不能一端高一端低E.在释放小车前,小车应该紧靠在打点计时器处F.要在小车到达定滑轮前使小车停止运动,在断开电源2.某同学在探究小车速度随时间变化的规律的实验中,利用小车拖动纸带,结果打点计时器打出了如图所示的纸带,请你判断一下这可能的原因是( ) A.打点计时器错结在直流电源上B.电源的电压不稳C.电源的频率不稳D.打点针压得过紧3.某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.02s,则VB=____________VC=_____________, VD=_____________(三)当堂练习1.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,请将下列步骤的代号按先后顺序填写在空白处___________________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木板上没有滑轮的一端,并连接好电路C.换上新的纸带,再重新实验两次D.把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面E.把小车停在靠近打点计时器的位置,接通电源启动打点计时器,释放小车,让小车拖着纸带运动F.把一条细绳拴在小车上,细绳绕过滑轮,另一端吊着合适的勾码G.断开电源,取出纸带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.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C.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验D.要多次测量来减小误差3.在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列关于做v-t图像的说法中,正确的是( )A.只要确定了v-t图像中的两点,就可以得到小车运动的v-t图像,因此,实验只需要测出两组数据B.做v-t图像时,所取的点越多,图线就越准确C.作出的v-t图像应该通过所有的点,图线曲折也可以D.对于偏离直线较远的点,说明误差太大,应舍去4.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v-t图,量出其倾角,由公式a = tgθ, 求出加速度C.根据实验数据画出v-t图,由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间,用 公式a=△v/△t, 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姓名______________ 班级____________ 学号___________(四)课后作业 1、在探究小车速度随时间变化规律的实验中,下列哪些器材是本实验必须的?_________①打点计时器 ②天平 ③低压直流电源 ④细绳 ⑤纸带 ⑥小车与钩码 ⑦弹簧测力计 ⑧秒表 ⑨一端有滑轮的长木板达到实验目的还需器材是:_______________________________________2、在实验“探究小车速度随时间变化的规律”中,我们采用的正确方法是:( )A.舍掉开头过于紧密的点,找一个适当的点当作计时起点。B.为了实验精确,选取纸带上第一个点作计时起点C.每相邻计数点的时间间隔只能取0.1s。D.每相邻计数点的时间间隔可视打点密度而定,可取0.02s 、0.04s 、…n×0.02s均可。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
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