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规律【预习检测】1、电火花计时器使用电源，当电源频率为50Hz时，每隔打一次点，打点时间间隔由决定(选填“电压大小”或“电源频率”)。2、下图为打点计吋器打出的纸帯的一部份，点间吋间隔为T,尽可能精确测B点的瞬时速度的表达式是VB二••••••OABcDE3、本实验用到的实验器材有【学习目标】1.会正确使用打点计吋器打11!的匀变速直线运动的纸帯。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。【学习重点】1.图象法研究速度随吋间变化的规律.2.対运动的速度随时间变化规律的探究【学习难点】1.各点瞬时速度的计算.2.对实验数据的处理、规律的探究.【问题引导下再学习】1.实验操作问题例1在测定匀变速直线运动加速度的实验中，某同学操作中有以下实验步骤:/・拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，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加速运动；F将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔；(1)其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号G、H、…).(2)将以上步骤完善并按合理顺序写在横线上：2利用纸带分析物体运动情况例2如图2-1-1是某同学用打点计时器研究物体运动规律时得到的一段纸带，根据图中的数据，计算物体在AB段、BC段、CD段和DE段的平均速度大小，判断物体运动的ABCDE••••••••••• >•••••♦4■1.90cm2.40cm.20cm2.38cm 图2-1-1拓展探究上例中，若该同学打出的点如图2-1-2所示，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为OAOs.ABCD£餾J4.38（：呼5.20（町5.99cmET6.80cmG7.62cm.J图2-1-2⑴计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度(要求小数点后保留三位有效数字）：Vb=m/Sfvc—m/s,vD—mis、vE=ni/s,vF=mis.(2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在图2-1-3所示的坐标纸上，并画出小车的瞬吋速度随吋间变化的关系图线.(3)分析小车的运动特点.©归纳总结1.判断物体运动情况的方法是：⑴直接由纸带上打的点的疏密程度粗略判断.(2)先算出各段的平均速度，再由平均速度的大小判断.图2-1-3⑶利用所画出的v—t图线，直观地判断.(4)若相邻相同吋间间隔内的位移之差为--恒量，则为匀变速直线运动.2.通常通过求平均速度的方法求出某一点的瞬吋速度.题型3加速度的求解方法选做［例3某实验小组在用打点计时器研究匀变速直线运动规律的实验小，得到一条纸带如图2-1-4所示，A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻计数点间时间间隔为0.10s,利用刻度尺已经测量得到Xi=1.20cm,X2=1.60cm,x3=1.98cm,x4=2.38cm,x5=2.79cm,X6=3.18cm. 兀2|兀3于兀4|兀5|兀6|.严>1