2020-2021学年1 实验：探究小车速度随时间变化的规律学案

【预习目标】（阅读完课本，要先看看目标呦！）

1. 巩固打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法。
2. 通过实验探究，体验如何从实验研究中获取数据，学会利用图像处理实验数据的科学方法。
3. 知道小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。

【基础知识体验】（好好看书，相信你能完成的很好！）

一．实验目的    探究小车速度随            变化的规律。

二．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。

三．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、          。

四．实验步骤

1．如课本31页图所示，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。（注意：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。）

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下表：

6．以速度v为    轴，时间t为    轴建立直角坐标系，根据表中的数据，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。

五．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 。

【重、难点知识探究】（要好好思考，认真讨论，上课要你讲解，这是对你的考验呦！）

☆关于实验的步骤

［例1］在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上序号G、H ……）

A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸带，再接通电源

B．将打点计时器固定在平板上，并接好电路

C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码

D．取下纸带

E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动

F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔

将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。

☆关于实验数据的处理

［例2］在“探究小车速度随时间变化的规律”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 = tg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

［例3］在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点。测得：s1=1.40 cm，

（1）在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：v1=        cm/s ， v2=      cm/s ，

v3=        cm/s ，v4=       cm/s ，v5=       cm/s 。

（2）在平面直角坐标系中作出速度—时间图象。 

（3）分析（说明）小车运动速度随时间变化的规律。