【金版学案】2015-2016学年高中物理第二章第一课时实验：探究小车速度随时间变化的规律课件新人教版必修1.ppt

第二章匀变速直线运动的研第二章匀变速直线运动的研究究第一课时第一课时 实验：探究小车速度随时实验：探究小车速度随时间变化的规律间变化的规律探究一探究一 对基本实验要求的考查对基本实验要求的考查 本实验中因考查基本实验要求的题目多有出现，本实验中因考查基本实验要求的题目多有出现，所以对实验原理、实验器材、实验步骤及注意事项等所以对实验原理、实验器材、实验步骤及注意事项等应熟练掌握应熟练掌握 在探究在探究“小车速度随时间变化的规律小车速度随时间变化的规律”的实验中，的实验中，某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号遗漏步骤可编上序号G)_A将小车安放至靠近打点计时器处，先放开小车，再接通电源将小车安放至靠近打点计时器处，先放开小车，再接通电源B将打点计时器固定在平板上没有滑轮的一端，并接好电路将打点计时器固定在平板上没有滑轮的一端，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码D取下纸带取下纸带E将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动F将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序_ 解析：解析：实验中实验中，为保证纸带上的打点范围为保证纸带上的打点范围，充分利充分利用纸带用纸带，应先接通电源应先接通电源，后放开小车步骤后放开小车步骤A有错误；实有错误；实验中为保护打点计时器验中为保护打点计时器，打完纸带应立即关闭电源打完纸带应立即关闭电源，步步骤骤D有遗漏；为了处理数据时有可选择性有遗漏；为了处理数据时有可选择性，实验应重复打，实验应重复打三条纸带，应补充该步骤，序号为三条纸带，应补充该步骤，序号为G. 答案：答案：ADGBECFADG名师点睛：名师点睛：熟练实验操作的步骤及操作中的注意事项是熟练实验操作的步骤及操作中的注意事项是能否成功完成本实验的关键能否成功完成本实验的关键变变 式式训训 练练 1关于关于“探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律”的实验操的实验操作作，下列说法中错误的是下列说法中错误的是( )A长木板不能侧向倾斜长木板不能侧向倾斜，但可一端高一端低但可一端高一端低B在释放小车前在释放小车前，小车应靠近滑轮处小车应靠近滑轮处C应先接通电源应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小待打点计时器开始打点后再释放小车车D要在小车到达定滑轮前使小车停止运动要在小车到达定滑轮前使小车停止运动 解析：解析：实验过程中实验过程中，一般长木板应平放一般长木板应平放，不能侧不能侧向倾斜向倾斜，但适当一端高一端低但适当一端高一端低，也是可以的也是可以的，故故A项正项正确在释放小车前确在释放小车前，小车应在靠近打点计时器处小车应在靠近打点计时器处，故故B项不正确应先接通电源项不正确应先接通电源，再放小车再放小车，故故C项正确不项正确不要让小车碰在定滑轮上要让小车碰在定滑轮上，故故D项正确项正确 答案：答案：B探究二探究二 实验数据处理实验数据处理 某同学在某同学在“探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律”的的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共共7个计个计数点，其相邻点间的距离如下图所示，每两个相邻的计数点，其相邻点间的距离如下图所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为数点之间的时间间隔为0.10 s.(1)试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F5个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下式下式(要求保留三位有效数字要求保留三位有效数字)vB_m/s，vC_m/s，vD_m/s，vE_m/s，vF_m/s.(2)将将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在上图所各个时刻的瞬时速度标在上图所示的坐标纸上，并画出小车的瞬时速度随时间变化的示的坐标纸上，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线关系图线(3)根据第根据第(2)问中画出的问中画出的v-t图线，求出小车运动的加速图线，求出小车运动的加速度为度为_m/s2.(保留两位有效数字保留两位有效数字)答 案 ：答 案 ： ( 1 ) 0 . 4 0 00.4790.5600.6400.721(2)如上图所示如上图所示(3)0.80名师点睛：名师点睛：作图时应该先判断图象的大体走势作图时应该先判断图象的大体走势，然后将然后将各点连接起来各点连接起来，要使尽量多的点分布在直线要使尽量多的点分布在直线(或曲线或曲线)上上，其余的点平均分布在直线或者曲线的两侧其余的点平均分布在直线或者曲线的两侧变变 式式训训 练练 2在做在做“用打点计时器测速度用打点计时器测速度”的实验时的实验时，某同学得某同学得到了如下图所示的一条纸带图中所示数字为各点距到了如下图所示的一条纸带图中所示数字为各点距第一点的距离第一点的距离，单位：单位：cm.(1)设计一个表格设计一个表格，将测量得到的物理量和计算出的各将测量得到的物理量和计算出的各相邻时间间隔内的平均速度填入表格中相邻时间间隔内的平均速度填入表格中(2)判断纸带运动的性质判断纸带运动的性质，并说明理由并说明理由0112233445x/m0.024 00.024 3 0.023 6 0.024 2 0.024 0t/s0.020.020.020.020.02v/(ms1)1.201.221.181.211.20(2)如下图如下图，在在vt图上表示出速度随时间变化的图象图上表示出速度随时间变化的图象，在误差允许的范围内在误差允许的范围内，图象是平行于时间轴的直线所图象是平行于时间轴的直线所以纸带做匀速直线运动以纸带做匀速直线运动 答案：答案：见解析见解析探究三探究三 根据纸带求加速度根据纸带求加速度 某同学在研究小车的运动实验中，获得一条点迹清某同学在研究小车的运动实验中，获得一条点迹清楚的纸带，已知打点计时器每隔楚的纸带，已知打点计时器每隔0.02 s打一个点，该同学打一个点，该同学如图所示选取了如图所示选取了A、B、C、D、E、F六个计数点，对计六个计数点，对计数点进行测量的结果记录在图中，单位是数点进行测量的结果记录在图中，单位是cm.(保留三位有保留三位有效数字效数字)(1)纸带在纸带在AE段运动的平均速度为段运动的平均速度为_(2)打打B、E两点时速度分别两点时速度分别vB_；vE_(3)如果小车的运动是匀加速直线运动，则纸带的加速度如果小车的运动是匀加速直线运动，则纸带的加速度a_分析：分析：物体做匀变速直线运动物体做匀变速直线运动，连续相等时间内物体通过的位移连续相等时间内物体通过的位移差相等差相等，即即xaT2，求加速度时求加速度时，可根据逐差法来求某点的瞬可根据逐差法来求某点的瞬时速度等于该段时间内的平均速度时速度等于该段时间内的平均速度，可取以可取以A点为中心的前后相邻点为中心的前后相邻的两端时间的两端时间，求出平均速度即可求出平均速度即可名师点睛：名师点睛：处理纸带问题处理纸带问题，要注意相邻计数点间的时间要注意相邻计数点间的时间间隔是多少间隔是多少，求加速度时求加速度时，一般是利用逐差法一般是利用逐差法，这样可这样可以有效地减少误差以有效地减少误差，计算时要注意单位的统一计算时要注意单位的统一变变 式式训训 练练 3一打点计时器固定在倾角为一打点计时器固定在倾角为的斜面上的斜面上，一小车拖着一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，打出的纸带的一打出的纸带的一段如图所示纸带上段如图所示纸带上0、1、2、3、4、5、6是计数点是计数点，每相邻计数点之间的时间间隔每相邻计数点之间的时间间隔0.1 s.( 1 ) 根 据 纸 带 上 记 录 的 数 据 判 断 小 车 是 做根 据 纸 带 上 记 录 的 数 据 判 断 小 车 是 做_运动；运动；( 2 ) 若 小 车 做 匀 加 速 运 动若 小 车 做 匀 加 速 运 动 ， 则 加 速 度 大 小则 加 速 度 大 小 a _；( 3 ) 在 打 下 计 数 点在 打 下 计 数 点 3 时 小 车 对 应 的 速 度 大 小 为时 小 车 对 应 的 速 度 大 小 为 v _解析：解析：(1)由纸带可求得相邻两计数点的距离分别是由纸带可求得相邻两计数点的距离分别是6.00 cm，10.00 cm，14.00 cm，18.00 cm，22.00 cm，26.00 cm.位移差均为位移差均为4.00 cm.故小车是做匀加速运动故小车是做匀加速运动