人教版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

第二章第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律【学习目标】1•会正确使用打点计时器打出匀变速直线运动的纸带。2.会用描点法作出v~t图彖。3.能从v~t图彖分析出匀变速直线运动的速度随时间的变化规律。【学习重点】能从v~t图彖分析出匀变速直线运动的速度随时间的变化规律。【学习难点】会计算各点的瞬时速度。【预习自测】1.实验目的：探究小车速度随变化的规律。2•实验原理：利用打出的纸带上记录的数据，以寻找小车速度随吋间变化的规律。3.实验器材：打点计时器、低压电源、纸带、带滑轮的长木板、小车、、细线、复写片、o4.实验步骤(1)如课本31页图所示，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没有滑轮的一端，连接好电路。(2)把一条细线拴在小车上，使细线跨过滑轮，下边挂上合适的。把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。(3)把小车停在靠近打点计时器处，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，随后立即关闭电源。换上新纸带，重复实验三次。(4)从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头比较密集的点迹，在后边便于测量的地方找一个点做计吋起点。为了测量方便和减少误差，通常不用每打一次点的吋间作为吋间的单位，而用每打五次点的时I'可作为时间的单位，就是T二0.02sX5=0.1s。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……叫做汁数点，两个相邻计数点I'可的距离分别是出、X2、xs・•・••・(5)利用第一章方法得出各汁数点的瞬时速度填入下表：位置ABcDEFG时间(S)00.10.20.30.40.50.6r(m/s)(6)以速度y为轴，吋间十为轴建立直角坐标系，根据表中的数据，在直角坐 标系中描点。(7)通过观察思考，找出这些点的分布规律。实验报告【实验目的】1.学会使用打点计时器并掌握数据的处理方法.2.能运用v-t图象探允小车速度随时间变化的规律.【实验原理】1.数据采集的方法：不要直接去测量两个计数点间的距离，而是要量岀各个计数点到计时零点的距离XI,X2,X3,…然后再算出相邻的两个计数点间的距离力X|=X|,〃X2=X2-Xl,”X3=X3—X2,”X4=X4—X3，…这样可以减小相对误差.2.速度的讣算方法：各计-数点的瞬时速度是用计数点间的平均速度来代替的.3.加速度的计算方法：通过测得的速度，描绘出V—t图象，然后求图线的斜率.【实验器材】小车、细线、钩码、一端附有定滑轮的长木板、打点计时器、纸带、电源、导线(若干)、刻度尺.【实验步骤】1.把一端附有定滑轮的长木板放在桌面上，并使定滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离定滑轮的一端，连接好电路，如图所示.制动装置小车纸带接电源2.把一条细线拴在小车上，使细线跨过定滑轮，并在下面挂上合适的钩码，接通电源,待打点计吋器打点稳定后再放开小车,让小车拉着纸带运动，打完一条纸带后立即关闭电源.3.换上新纸带重复操作三次.4.在三条纸带中选择一条最清晰的，舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点.5.选择相隔0.1s的若干计数点进行测量，把数据填入表格.6.计算出各计数点的瞬时速度，填入表格中.7.增减所挂钩码数，再做两次实验.【注意事项】1.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器.2.先接通电源，待打点计时器工作稳定后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源.3.安装打点计时器时，要尽量使纸带、小车、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上. 1.避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前应及吋用手按住.2.当小车停止运动吋，立即切断电源.3.牵引小车的重物（或钩码）的质虽要适宜.如果质量过大，纸带上打出的计时点太少;如果质量过小，点过于密集，不便于测量距离.4.画v-t图象时，注意让所画直线尽量经过较多的点，不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧；同时注意坐标轴单位长度的选収，要使图象分布在坐标平面的大部分面积.【数据处理】纸带粘贴处：1.钩码质量为50g时钩码质量m/g50位蚤编号«12345678时间t/s0.10.20.30.40.50.60.70.8恥0.10,10.10.10.10.10.10.1位移x/cmMem（滋亠滋Z>icm瞬时速度加速度a/cm£2、钩码质量为100g时钩码质量mg100位置编号«12：34567时间t/s0.10.20.30・40.50.60.7恥0.10.10.10.10.10.10.1位移x/cmgem瞬时速度V/CWT；加速度a/ck： 【误差分析】【实验结论】