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

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【学习目标】1．能画出小车的v-t图象。2．掌握探究小车速度随时间变化规律的方法。3．掌握测小车加速度的方法【探究学习】一、实验原理1.本实验利用___________的数学手段探究小车的速度随时间的变化规律。2.在纸带上选取某点p两侧的两个相近的计数点，测出_________和_________，在这段时间内纸带的平均速度是_____________，等于p点的瞬时速度。二、实验步骤1.把一端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.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过_________，下边挂上合适的钩码。3.将纸带穿过打点计时器，安装在_________上，并让_______靠近打点计时器。4.先_________，然后____________，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即____________。5.换新纸带，再做两次实验。三、数据处理1.选取不同条件下的纸带各一条，舍去____________________的点迹，找一个适当的点作为计时起点。2.选取合适的时间间隔，选取大约10个计数点。3.利用实验原理中求瞬时速度的方法求出各点的瞬时速度，填入课本31页的表格中 4.根据所填数据，完成课本32页图2.1-2的速度－时间图象四、实验结论1、每次实验描出的几个点都大致落在______________上。因此可以说，如果没有实验误差的理想情况，代表小车速度与时间关系的点真的能够全部落在某条___________上。2、小车的运动规律可以用语言表述为__________________________________。【当堂检测】1、在同一公路上有A、B、C三个物体在运动，它们的V---t图象a、b、c如图所示，根据图象中的数据，请你尽可能详尽地描述它们的运动。 2、关于本实验的实验步骤，按照实验进行的先后顺序，排列后填入横线。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上没有滑轮的一端，并连好电路C、换上新纸带，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，放开纸带，让小车运动F、把一条细绳栓在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码G、断开电源，取出纸带实验步骤的正确顺序是：__________________________【课后巩固练习】A组1、从下列器材中，选出“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中所需的器材()（1）打点计时器（2）低压交流电源（3）低压直流电源（4）天平（5）秒表（6）细绳和纸带（7）钩码和小车（8）一端有滑轮的长木板（9）刻度尺2、关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法中错误的是()A、长木板不能侧向倾斜，所加钩码越多越好B、在释放小车前，小车应靠近打点计时器C、应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车D、要在小车到达滑轮前使小车停止运动 3、在实验过程中，对于减小实验误差来说，下列方法中有益的是：（）A、选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验B、多挂钩码，使小车运动的加速度大些C、选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位D、舍去纸带上密集的点，只利用纸带上点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算4、火车沿长直坡路向下行驶。开始时速度表上的读数是54km/h，以后每5秒读取一次数据，如下表（小数点后保留一位小数）：时间t（s）051015202530速度V（km/h）54596570768186速度V（m/s）（1）在表中填写以“m/s”为单位的速度值。（2）建立V-t坐标系，速度以“m/s”为单位，描出与表中各时刻速度相对应的点。（3）作出表示列车速度与时间关系的曲线。这是一条什么曲线？B组5、如图，物体做变速直线运动得到一条纸带，从O点开始每5个计时点取一个记数点，依照打点的先后顺序依次编为1、2、3、4、5、6，测得s１＝5.18cm，ｓ２＝4.40cm，ｓ３＝3.62cm，ｓ４＝2.78cm，ｓ５＝2.00cm，ｓ６＝1.22cm.(1)相邻两记数点间的时间间隔为ｓ.(2)打点计时器打记数点1时，物体的速度大小v1＝m/s，方向 ；打点计时器打记数点3时，物体的速度大小v3＝m/s，方向(填A→B或B→A).(3)物体的加速度大小a=m/s２，方向(填A→B或B→A).(4)作出表示该物体速度与时间关系的曲线，并分析物体运动的特点。C组6、为研究实验小车沿斜面向下运动的规律，把打点计时器纸带的一端固定在小车上，小车拖动纸带运动时，纸带上打出的点如图所示。（1）某同学用以下方法绘制小车的v—t图象。先把纸带每隔0.1s剪断，得到若干短纸条。再把这些纸条并排贴在一张纸上，使这些纸条下端对齐，作为时间轴坐标，标出时间。最后将纸条上端中心连起来，于是得到v—t图象。请你按以上办法（用一张薄纸压在图上，复制得到纸带）绘制这个图象。（2）这样做有道理吗？说说你的看法。