高中物理人教版必修第一册2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律 导学案

2019-2020年高中物理2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律导学案新人教版必修1(I)课前自主预习1.下列所给的器材中，“探究小车速度随时间变化的规律”的实验所需的器材有；为达到实验目的，还缺少的器材是：。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⑦钩码⑧秒表⑨一端有滑轮的长木板2.在绘制速度-时间（v-t）图像时，根据实验数据在坐标系中描出的点并不都分布在一条曲线上（包括直线）上，画曲线（或直线）时，应当使不落在曲线（或直线）上的点数分布在曲线（或直线）的两侧。3.(多选)在实验中，下列关于计数点间的说法正确的是（）A.隔4个点取一个计数点则计数点间的时间间隔是0.1sB.隔4个点取一个计数点则计数点间的时间间隔是0.08sC.每5个点取一个计数点则计数点的时间间隔是0.1sD.用计数点进行测量和计算，既方便又可以减小误差4．一质点的v-t图像如图所示，根据图像可知，此质点的初速度v0=m/s，3s末质点的速度是m/s,质点的加速度是m/s2重难点点拨（一）基本实验要求例1：在“探究速度随时间的变化规律”的实验中，某同学的操作步骤如下，其中错误的步骤有。A.拉住纸带，将小车移到靠近打点计数器处先放开纸带，再接通电源B.将打点计时器固定在平板上，并接好电源C.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上合适的钩码D.取下纸带E.将纸带固定在小车的尾部，并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善并填写在横线上（遗漏的步骤可编上序号F、G......）实验步骤合理的顺序为。（二）实验数据的处理 例2.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通过计数点的速度（cm/s）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a=△v/△t算出加速度B．根据实验数据画出v-t图，量出其倾角α，由公式a=tanα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/△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（三）v-t图像的作法例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x1=1.40cm，x2=1.90cm，x3=2.38cm，x4=2.88cm，x5=3.39cm，x6=3.87cm，（1）那么在计时器打出点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做出v-t图像。（3）分析小车运动速度随时间变化的规律，并求出小车运动过程中的加速度（结果保留两位有效数字）。课堂知识演练1.（多选）在实验过程中，对于减少实验误差来说，下列方法有益的是（）A选取记数点，把每五个点的时间间隔作为一个时间单位 B使小车的加速度尽量小些C舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰，点间间隔适当的那一部分进行测量、计算D选用各处平整程度，光滑程度相同的长木板做实验2.在研究小车速度随时间变化规律的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下列步骤的代号填在横线上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木板没有滑轮的一端，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，让小车运动。F.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码。G.断开电源，取出纸带。3.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下图是某次实验的纸带,舍去前面比较密的点，从0开始，每5个连续的点取一个计数点，标以A、B、C……那么相邻两个计数点之间的时间为s，各计数点与A计数点之间的距离如图所示，则物体通过B点时的速度vB=m/s，通过C点时的速度为vC=m/s，运动的加速度为m/s2单位：cm4.甲和乙两个物体在同一直线上运动,它们的v-t图像分别如图中的a和b所示.在t1时刻（）A．它们的运动方向相同B．它们的运动方向相反C．甲的速度比乙的速度大D．乙的加速度减小,甲的加速度增加.课后巩固提高5.如图(甲)、(乙)两个图象为甲、乙两位同学从实验中得到数据后画出的小车运动的v－t图象．同学们看了两人的实验报告后，有四个看法： ①甲的实验误差比乙的实验误差小②甲的实验误差比乙的实验误差大③甲在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹④乙在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹上述说法中，正确的说法是(  )A．①③B．②④C．②③D．①④图20t/sv/m·s-16.某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点．其相邻两点间的距离如图1所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10s。（1）试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F点时小车的瞬时速度。（要求保留3位有效数字）（2）将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中，并在图2中画出小车的速度随时间变化的关系图线。（3） 根据（2）中划出的v-t图像，求出小车运动的加速度。（保留两位有效数字）