人教版2022年高中物理必修第一册2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律 导学案

2.1实验探究小车速度随时间变化的关系【学习目标】1．会正确使用打点计时器打出的匀变速直线运动的纸带。2．会用描点法作出v-t图象。3．能从v-t图象分析出匀变速直线运动的速度随时间的变化规律。4．培养学生的探索发现精神。【自主学习】1．打点计时器结构如何？2．用打点计时器测小车的速度所需哪些实验器材、实验步骤？3．本实验特别要注意哪些事项？4．怎样分析和选取纸带上的点？5．如何计算出所取点的速度？6．由处理出来的数据判断物体作什么运动？7．如何根据速度—时间图象（v—t图象）求小车的加速度？1．如图所示，你的左手拿一块表，右手拿一支彩色画笔你的同伴牵动一条宽约1cm的长纸带，使纸带在你的笔下沿着直线向前移动每隔1s你用画笔在纸带上点一个点你还可以练习在1s内均匀地点上两个点这样，就做成了一台简单的打点计时器则下列说法正确的是（）A．纸带的速度越快，相同距离上打的点会越多B．牵动纸带速度不恒定，相邻两点的时间间隔也会不稳定C．若每隔1s变为每隔0.5s打一个点，增大速度，纸带上的两点间距离会变大D．若每隔1s变为每隔0.5s打一个点，同样的速度，纸带上的两点间距离会变小【答案】D【解析】 【点睛】人为模拟打点计时器可以帮助了解打点计时器原理.2．如图是利用打点计时器记录物体做匀加速直线运动所得到的纸带，纸带上依次打下了0、1、2、3、4、5六个点，相邻两点间的距离如图所示，时间间隔均为T，则两计数点1、4之间物体的平均速度大小是  A．B．C．D．【答案】B【解析】【详解】依据平均速度的公式，则物体在1、4之间的平均速度的大小，故B正确，ACD错误.故选：B.3．图是做匀变速直线运动的物体从打点计时器打出的纸带纸带上面每打一点的时间间隔是，且每两个记数点间还有四个计时点已知，，，，，则第三个记数点的速度等于A．B．C．D．【答案】A【解析】 【详解】因为每相邻两计数点间还有4个打点，所以相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s，根据运动学公式得：第三个记数点的速度，A正确．4．在用打点计时器获取重物下落的运动信息的实验中，下列说法不正确的是  A．先接通电源，后释放纸带B．打出短线是由于打点针压得过紧C．电磁打点计时器需要有6V低压直流电源D．实验中不需要秒表、天平【答案】C【解析】5．下列关于打点计时器的说法正确的是(  )A．打点计时器使用低压直流电源B．打点计时器使用低压交流电源C．使用电磁打点计时器打出的纸带相邻的两个点的时间间隔为0.02sD．使用打点计时器打出的纸带相邻两个点的时间间隔为0.01s【答案】C【解析】【详解】AB、电火花打点计时器应使用220V的交流电源，电磁式打点计时器使用低压交流电源，故A、B错误；CD、电源频率是50Hz，相邻计时点的时间间隔为0.02s，故C正确，D错误；故选C。【点睛】电火花计时器应使用220V的交流电源，电磁式打点计时器使用低压交流电源，电源频率是50Hz，相邻计时点的时间间隔为0.02s。6．在实验中，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(  )①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②这10个点中有8个点虽然不在一条直线上，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③在8个点当中只有4个点能画在一条直线上(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④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)则可能是实验中出现错误造成的A．①③B．②④C．①②D．③④【答案】B7．如下图所示是研究匀变速直线运动的实验中得到的一条纸带，舍去前面比较密集的点，从0点开始每5个点取一个计数点：0、1、2、3、4、5、6，量得s1＝1.30cm，s2＝3.10cm，s3＝5.38cm，s4＝8.16cm，s5＝11.45cm，s6＝15.26cm， (1)计算打下1、2、3、4、5五个计数点时小车的瞬时速度(要求保留3位有效数字)(2)将1、2、3、4、5各个时刻的瞬时速度标在如下图所示的直角坐标系中，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．【答案】（1）0.155；0.204；0.253；0.304；0.355（2）（2）根据所求出各点速度大小，采用描点法得出图象如下所示：