人教版 (新课标)必修1第二章 匀变速直线运动的研究1 实验：探究小车速度随时间变化的规律导学案及答案

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学习目标
（一）课程要求
1.进一步掌握打点计时器的使用方法和利用打点计时器研究物体运动的方法。
2. 会根据纸带上计录的数据计算各个计数点的速度,在坐标纸上作出v-t图象。
3．能根据v-t图像准确计算出加速度
（二）重、难点
重点：1.各计数点瞬时速度的计算。
2.对实验数据的处理、规律的探究。
难点：v-t图像的准确描绘
强化基础
1．如图1所示，在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法错误的是（ ）
图1
A．木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低
B．在释放小车前，小车应靠近打点计时器
C．要在小车到达定滑轮之前使小车停止运动
D．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车
2．在此实验中，下列注意事项正确的是( )
A．在使用电磁打点计时器时，电源可以使用直流电，但电压应取4～6V
B．在使用电火花打点计时器时，电源必须使用交流电，且电压应为220V
C．必须用天平测出小车的质量
D．钩码的质量越大越好
3．在此实验中，有关纸带的说法中正确的是 ( )
A．应选取平整的纸带进行实验
B．使用电火花计时器时，应把套在纸盘轴上的墨粉纸盘压在纸带的下面
C．使用电磁打点计时器时，应把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面
D．舍去纸带上开头较密集的点，取后面点迹清晰的点进行研究
4．在此实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的序号填在横线上 。
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定滑轮的一端，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，并使定滑轮伸出桌面
E．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车
F．把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码
G．断开电源，取出纸带
5．在此实验中，下列关于计数点间的时间间隔的说法中正确的是 ( )
A．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10s
B．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔是0.06s
图2
C．每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.12s
D．每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10s
6．在此实验中，利用纸带上的数据和第一章的方法得出各计数点的瞬
时速度后，以速度v为纵轴，以时间t为横轴建立直角坐标系．
某次实验中某同学描出的点如图2所示。在直角坐标系上一共
描出了10个点．下列思考有道理的是 ( )
A．这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的v ～t图象不可能为一条直线，而应为一条光滑的曲线
B．这10个点中有8个点均紧挨在直线上，只有F和B两点离这条直线较远，应舍去这两点
C．在10个点当中只有4个点能画成一条直线上(A、D、G、I)，有六个点不在该直线上，这条直线肯定不能表示小车运动的规律
D．与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可能是实验误差造成的，而与直线偏离较大的点(B、F)则可能是实验中长度测量错误造成的
t/s
υ/（m/s）
A
B
C
0
2
4
6
8
8
6
4
2
图3
三.提升能力：
7．在同一公路上有A、B、C三辆汽车，它们的v－t
图象A、B、C如图3所示。下列判断不正确的是（ ）
A．A汽车做匀速直线运动
B．B汽车做初速为零的加速直线运动
C．C汽车做初速为4m/s的减速直线运动
D．B汽车与C汽车运动方向相反
8．在探究小车速度随时间变化的规律实验中，实验小组的同学已经根据实验记录做了一部分数据处理工作，计算出各计数点的瞬时速度并记录如下：
为了计算小车运动的加速度．你认为下列方法合理的是 ( )
A．根据任意两个计数点的速度，选用公式α＝Δv/Δt算出加速度
B．依次算出通过连续两个计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
C．根据实验数据画出v－t图象，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式α＝Δv/Δt算出加速度
D．根据实验数据画出v－t图象，量出其倾角α.由公式α＝求出加速度
9．，图4是在此实验中打出的一条纸带，每5个点取一个计数点，标记为A、B、C、D、E，已知打点计时器使用的交流电的频率为50Hz.
(1)根据纸带上的数据，可以算出：vB＝_____m/s、vC＝_____m/s、vD＝_____m/s。
O
图5
(2)在图5所示的方格纸中作出小车的v－t图象，并根据图象求出加速度的大小为_____m/s2.
图4
A
B
C
D
E
1.50
5.52
12.06
21.12
单位：厘米

感悟经典
y
x
O
a
b
c
d
e
在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器接在50HZ的低压交变电源上。某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点，共取了A、B、C、D、E、F六个计数点（每相邻两个计数点间的四个点未画出）．从每一个计数点处将纸带剪开分成五段（分别为a、b、c、d、e段），将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xy坐标系中，如图所示，由此可以得到一条表示v-t关系的图线，从而求出加速度的大小．
A
B
C
D
E
F

⑴请你在xy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v-t关系的图线(作答在右图上)，并指出哪个轴相当于v轴？答： ；
⑵从第一个计数点开始计时，为求出0.15s时刻的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？答： ；
⑶若测得a段纸带的长度为2.0cm，e段纸带的长度为10.0cm，则可求出加速度的大小
为 m/s2．
y
O
a
b
c
d
e
y
x
O
a
b
c
d
e
或
解：
⑴v－t图线如图所示
y轴相当于v轴
⑵ b (3分) ⑶ 2.0
第二章 匀变速直线运动的研究
第一节 实验：探究小车速度随时间变化的规律
强化基础
1．A 2．B 3．ACD 4．DBFAEGC或DBAFEGC 5．AD 6．BD
二.提升能力
7．D 8．C 9．（1） 0.28 0.53 0.78 (2) 图略 2.50±0.02
计数点序号
1
2
3
4
5
6
计数点对应的
时刻t(s)
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
通过计数点的
速度v(cm/s)
40.0
58.0
77.0
100.0
105.0
138.0