高中物理必修第一册人教版2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律 导学案

第二章匀变速直线运动的研究2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律【自主预习】一．实验目的①进一步熟悉怎样使用打点计时器。②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，测出小车在不同时刻的，借助图像，以寻找小车速度随时间变化的规律。三．实验器材：。四．实验步骤：1．如图所示，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的一端，连接好电路。2．把一条细线拴在小车上，使细线跨过，下边挂上合适的。把纸带穿过，并把纸带的一端固定在的后面。3．把小车停在靠近处，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。换上新纸带，重复实验三次。思考：为了仪器的安全，实验时如何防止钩码落地和小车与滑轮碰撞？4．从三条纸带中选择一条的，舍掉的点迹，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==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……【思考交流与点拨】五．数据处理：1．利用第一章的方法得出各计数点的瞬时速度填入下表中标有“v1”的一行：位置ABCDEFG时间t（s）00.10.20.30.40.50.6V1(m/s)V2(m/s)2．增减所挂的钩码，或在小车上放置重物，再做一次实验，填入上表标有“v2”的一行3．以为纵轴，为横轴建立直角坐标系，根据表中的数据，在直角坐标系中描点画出图象。04．通过观察思考，找出图象的规律：。【例1】关于用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验操作，下列说法中正确的是（ ）Ａ．长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低Ｂ．在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器处Ｃ．应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车Ｄ．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动，再断开电源 【例2】如图是小车在斜面上滑动时，通过计时器所得的一条纸带，OABCDEFG皆为计数点，相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，测得各段长度为OA=6．05厘米，0B=13．18厘米，0C=21．40厘米，OD=30.71厘米，0E=41．10厘米，OF=52．58厘米，根据这些数据，可判断小车做_________运动，判断依据是：_________，小车的加速度a=m/s2 ，小车在C点时的速度Vc=m/s。【反馈练习】1．.在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，为了减小测量小车运动加速度的相对误差，下列列举的措施中，哪些是有益的（）A．使小车运动的加速度尽量小一些B．适当增加挂在细绳下的钩码个数C．在同样条件，打出多条纸带，选其中一条最理想的进行测量和计算；D．舍去纸带上密集的点，然后选取计数点，进行计算。2．在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，下述测量每相邻两计数点间距离的方法正确的是：（）A．当某两个计数点距离较大时，可以用短尺分段测量B．当某两个计数点距离较小时，可以用短尺一次测完C．测量两个计数点间的距离时，应该用带有毫米刻度的长尺的零刻线对准起点，分别读出各计数点与起点的距离，再求差得出每两个相邻计数点间距离的数值D．分别测出每两个计数点间的距离，这样便于记录。3．在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，打点计时器记录纸带运动的时间，计时器所用电源的频率为50赫兹。如图为做匀变速直线运动的小车带动的纸带上记录的一些点，在每相邻的两点中间都有四个点未画出。按时间顺序0、1、2、3、4、5六个点用尺量出1、2、3、4、5点到O点的距离分别是:8.78、16.08、21.87、26.16、28.94(单位：cm)求：（1）在计时器打出点1、2、3、4时，小车的速度v1、v2、v3、v4各等于多少？（2）画出速度—时间图像，并由图像求出小车加速度的大小和方向