2022年物理：《实验：探究小车速度随时间变化的规律》导学案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习一试验：探究小车速度随时间变化的规律要点导学 1探究目的：利用打点计时器或电火花计时器探究小车在重物牵引下的运 动特点,依据纸带记录的点讨论小车速度的变化规律；文档收集自网络,仅用于个人学习2探究过程：（1）“ 探究小车速度随时间变化规律” 的试验原理如图 2-1-1 所示,请写 出试验所需的器材：_；文档收集自网络,仅用于个人学习（2）依据原理图,安装好试验装置,将小车停在靠近打点计时器处,接通 _后,再释放小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列 小点,换上新的纸带 ,重复试验三次；文档收集自网络,仅

2、用于个人学习（3）从三条纸带中挑选一条点迹清楚且全部点都在同始终线上的纸带,舍 掉开头一些比较密集的点, 在后边便于测量的地方找一个开头点标上 O,为了测 量便利和减小误差, 在选好的开头点后面每打五次点取一个点,这个点叫做计数点,并标明 1、2、3 （如图 2-1-2 所示）,两个相邻计数点的时间间隔就是 T=5 0.02s=0.1s；距离分别是 x1、x2、x3 文档收集自网络,仅用于个人学习（4）增减所挂的钩码数,重复试验步骤 3数据处理 2 3 ,再做两次试验 . （1）利用纸带计数点间距离 x1、x2、x3 和相对应的时间,依据第一章用打点计时器测量瞬时速度的方法 ,得出各计数点的瞬

3、时速度,v1 =x1+x2/ 2T、v2=x2+x3/ 2Tt 其中 0.1s；求出各计数点的瞬时速度后,由加速度的定义：a = v/ t 运算出小车做直线运动的加速度 a；文档收集自网络,仅用于个人学习（2）将得到的瞬时速度值分别填入下表：小车在几个时刻的瞬时速度位置编号012345时间 t/s00.10.20.30.40.5v1/m.s-1v2/m.s-1v3/m.s-1（3）作出速度时间图象运用“ 拟合” 描点法画 v-t 图象：在科学上 ,为了描述试验中测量量之间的关系,先将其在坐标系中描点 ,然后用一条曲线 包括直线 “ 拟合” 这些点 ,使画出的曲线两侧的点数大致相同,这种描点方法

4、叫拟合描点法；文档收集自网络,仅用于个人学习1 / 6 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理仅供参考学习,每次试验,描出的几个点都大致在一条直线上, 由于试验误差是不行防止的所以有些点会落在直线的左边,有些点落在了直线的右边,假如是没有误差的理想情形,这些点才能全部落在直线上；需要留意的是,假如在拟合这些点时,发现某一个点离散得较多, 远远偏离了拟合曲线, 就说明此点反映的试验数据存在问题,应重做这一步试验或舍去此点；文档收集自网络,仅用于个人学习（4）作出 v-t 图象,图线的斜率就是小车运动的加速度；4

5、留意事项 如使用打点计时器,那么它必需接在68V 的低压沟通电源上,如使用电火花计时器,就须接在 220V 的沟通电源上；留意计时器不宜长时间通电,每次都要准时关闭电源开关；文档收集自网络,仅用于个人学习试验时,先启动打点计时器,待工作稳固后再让纸带运动；另外,复写纸的油面要向下, 纸带从复写纸的下面穿过, 这样纸带上才能够打出点来；复写纸转轴可前后移动,用以转变振针打在复写纸的不同位置上,以保证打出的点清楚,同时也可以充分利用复写纸； 如使用电火花计时器, 使用时, 第一检查墨粉纸盘 是否已经正确地套在纸盘轴上, 检查两条纸带是否已经正确地穿好,墨粉纸盘是 否已经夹在两条纸带之间；文档收集自

6、网络,仅用于个人学习使用打点计时器, 如发觉点迹太轻或有拖痕, 应检查打点针是否太短或太 长,并予以调整；如使用电火花计时器时发觉点迹不清,就需要更换墨粉纸盘；文档收集自网络,仅用于个人学习安装讨论匀变速直线运动的试验装置时,初始时要把小车的位置摆正, 使纸带与拉绳的方向一样,且不与计时器的限位槽边相擦；文档收集自网络,仅用于个人学习由于打点周期比较小, 点间距离较小,通常每隔 4 个实际点取一个计数点,就计数点间的时间间隔为T0.02s 50.1s；文档收集自网络,仅用于个人学习范例精析 例 1：一同学在做“ 探究小车速度随时间变化规律” 的试验时,发觉纸带上打出的不是圆点,而是如图2-1-

7、3 所示的一些短线,可能是由于 文档收集自网络,仅用于个人学习A. 打点计时器错接在直流电源上 B. 电源电压不稳固 C. 电源的频率不稳固 D. 打点针压得过紧解析：假如打点计时器错接在直流电源上,其振动片不行能被磁化, 也就不行能引起振针的上下运动而打点,所以 A 错；假如电源电压不稳固会影响点迹的清晰度,而电源频率不稳固会引起打点周期的不稳固,所以 集自网络,仅用于个人学习B、C 均不正确；文档收当打点计时器的振针压得过紧, 每一个打点周期内就会有较长时间接触并挤压在 复写纸上,这样打出的点就变为一段一段的小线段,即打出的点有拖尾现象,2 / 6 名师归纳总结 - - - - - - -

8、第 2 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习所以 D 答案正确；假如打点计时器的振针过松（即振针与复写纸之间的距离过 大）,可能显现时有时无的点迹,也可能完全没有点痕,即漏点；因此在使用打点计时器前要检查振针到复写纸间的距离是否适中,否就要作适当调整；文档收集自网络,仅用于个人学习拓展： （1）明白试验仪器的结构、工作原理和工作条件是保证明验胜利的 前提,通过对试验仪器的观看, 把握新仪器的使用方法, 也是一种重要的试验能 力； 文档收集自网络,仅用于个人学习（2）使用电火花计时器来分析物体运动情形的试验中：在如下试验步骤中,正确合理的排列

9、次序为；A把电火花计时器固定在桌子上 B安好纸带 C松开纸带让物体带着纸带运动 D接通 220V 沟通电源E按下脉冲输出开关,进行打点 在安放纸带时, 要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在,仍要检查是否夹在两条纸带之间；答案： 合理的次序应为 ABDEC ；墨粉纸盘应套在纸盘轴上,目的是使它可 以转动,匀称地被利用； 墨粉纸盘夹在两条纸带之间,目的是使墨粉纸盘可以更 好地转动； 文档收集自网络,仅用于个人学习提示：使用电火花计时器试验的操作步骤和打点计时器是相仿的,但电火花打点计时器具有打点清楚、试验误差小的优点；文档收集自网络,仅用于个人学习例 2：某课外爱好小组在探究小车的速度随时间变化规律的

10、试验中,得到如 图 2-1-4 所示的试验纸带, 试验中打点计时器沟通电的频率为 50Hz,纸带前面的 几个点较模糊 , 因此从 A 点开头每打五个点取一个计数点 , 其中 B、C、D、E 点的 对应速度 vB=_m/s, vC=_m/s, vD=_m/s, vE=_m/s, 由此推得 F 点 的速度 vF=_m/s；小车从 B 运动到 C 的加速度 a1=_m/s 2,从 C 运动 到 D 的加速度 a2=_m/s 2,从 D 运动到 E 的加速度 a3=_m/s 2；文档收集自网络,仅用于个人学习解析：依据第一章的方法 , 当时间间隔较短时 ,这段时间内某时刻的瞬时速度可以认为是这段时间内

11、的平均速度,即 B 点的瞬时速度为 A、C 两点间的平均速度,其余类推；文档收集自网络,仅用于个人学习由题意可知 ,每两个计数点之间的时间间隔为 T=0.02 5s=0.1s.B 点的速度为 A、C两点间的平均速度 : vB=x AC/2T=6.451.40 /2 0.1=25.25cm/s C 点的速度为 B、D两点间的平均速度 : vC=x BD/2T=10.103.35 /2 0.1=32.75cm/s 同理可得 : vD= 40.25cm/s； vE=47.75cm/s 从 B、C、D、E 四点的位置关系和速度的关系我们可以提出自己的假设: 速度是越来越大 , 大小之间是否存在肯定的规

12、律.利用 v-t 图象对数据进行处理 , 发觉相邻相等时间内的速度之差相等 .文档收集自网络,仅用于个人学习 vC vB=32.7525.25=7.50cm/s vD vC=40.2532.75=7.50cm/s vE vD=47.7540.25=7.50cm/s3 / 6 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习因此 F 点的速度为 vF =55.20cm/s 由加速度的定义： a = v/ t 可知小车从 B 运动到 C 的加速度 a1= vC vB /T=32.7525.25/0.1=75.

13、0cm/s 2=0.75m/s 2 文档收集自网络,仅用于个人学习 2 同理可得：小车从 C 运动到 D 的加速度 a2=0.75m/s 2 小车从 D 运动到 E 的加速度 a3=0.75m/s 所以小车做加速度大小不变的直线运动；拓展： 此题中“ 从 A 点开头每打五个点取一个计数点” 说明 O 点不是计数点,而是位移的参考点,且相邻两计数点之间的时间间隔为 集自网络,仅用于个人学习0.1s, 而不是 0.02s；文档收才能训练 1依据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是（AB）A时间间隔B位移C加速度D平均速度2打点计时器振针打点的周期打算于（B ）A沟通电压的高低B

14、沟通电的频率C永久磁铁的磁性强弱D振针与复写纸间的距离3关于计数点的以下说法中正确选项（ABD ）A用计数点进行测量运算,既便利又可减小误差 B相邻计数点间的时间间隔应是相等的 C相邻计数点间的距离应是相等的 D计数点是从计时器打出的实际点中选出来的,相邻计数点间点迹的个数相 等4在“ 探究小车速度随时间变化的规律” 的试验中,以下说法正确选项 BC A长木板肯定要水平摆放,不能一端高一端低 B使小车速度的变化尽可能快一些 C使用刻度尺测量长度时,要读到最小刻度的下一位 D作 v-t 图时,所描曲线必需经过每一个点 5如图 2-1-5 所示为某次试验中打出的一条经过处理后的纸带,图中 O 为小

15、车 运动的起始点, A 为所选取的第一个计数点,O 点到 A 点之间有部分点不清晰,相邻两个记数点之间有 4 个点未画出,电源频率为 50Hz,用毫米刻度尺 测量后可直接算出（ BC）文档收集自网络,仅用于个人学习A从 O 点到 F 点运动的时间 B从 A 点到 F 点运动的平均速度DG 点时的瞬时速度 vGCC 点时的瞬时速度 vC6一个滑块沿斜面滑下如图2-1-6 所示,依次通过斜面上的A、B、C、D、E、F 点,已知 AB=6cm,BC=10cm,CD=14cm,DE=18cm,滑块经过相邻两点之 间的时间间隔为 2s,求：文档收集自网络,仅用于个人学习（1）滑块在 B、C、D 三点的瞬

16、时速度4 / 6 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - 个人收集整理 仅供参考学习（2）寻求图中滑块的运动规律, 推断出 E、F 两点间的位移和 E 点的瞬时速度 .vB=4cm/s, vC=6cm/s, vD=8cm/s; xEF=22cm, vE=10cm/s 7在用打点计时器讨论小车速度随时间变化规律的试验中,得到一条纸带如图 2-1-7 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,x1=1.20cm, x 2=1.60cm,x 3=1.98cm, x 4=2.38cm,

17、x 5=2.79cm, x 6=3.18cm.文档收集自网络,仅用于个人学习1运算运动物体在 B、C、D、E、F 各点的瞬时速度 . 2在 2-19 图中作出 v-t 图象 ,并由图象求物体的加速度 .1 vB=14cm/s, vC=17.9cm/s, vD=21.8cm/s; vE=25.85cm/s ,vF=29.85cm/s.文档收集自网络,仅用于个人学习2 a=30.010.0 /0.5=40.0cm/s 2 8在利用打点计时器探究小车运动规律的试验中,某同学在打出的纸带上 每 5 点取一个记数点,测出每两个相邻记数点间的距离分别为 x1、x2、 、 x6,然后他把纸带上 x1、x2、

18、 、 x6各段精确地剪成6 段,按如图 2-1-9 那样帖在坐标纸上,彼此不留间隙也不重叠,纸带下端都精确地与横轴重合,x1 的左边精确地与纵轴重合,横轴为时间轴,纵轴为速度轴,该同学在这个图中作出了 v-t 图象,并由图象求出了加速度 a,请说明他是如何作出速度图象并求出加速度 a 的；文档收集自网络,仅用于个人学习每条纸带的宽度代表相等的时间,每条纸带的长度代表这段时间内的位移,而相等时间内的位移就表示这段时间内的平均速度；由于每段时间较短, 所以这段时间中点的速度就是这段时间内的平均速度；取每段纸带上边的中点, 然后过这些点画出 v-t 图象,如下列图 .此图线的斜率就等于加速度 a 的

19、大小； 文档收集自网络,仅用于个人学习9某讨论性学习小组在讨论小车在水平薄布面上做减速运动的试验中,所打出的纸带如图 2-13 所示,纸带上相邻两点对应的时间间隔为 0.02s.请你用刻度尺量出相邻两点之间的距离填在下表中：文档收集自网络,仅用于个人学习5 / 6 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 6 页精选学习资料 - - - - - - - - - s1 s2个人收集整理仅供参考学习s6s7s8s3s4s51从纸带上可以确定小车做减速运动的初速度约为 _2分析纸带及测量的数据,提出一个相关的问题 .由表中可知,小车在 13 点之间匀速运动的速度就等于小车做减速运动的初速度,约为1.03m/s；（2）例如：小车运动到水平薄布面上速度为什么会减小？小车速度减小的快慢与哪些因素有关？文档收集自网络,仅用于个人学习6 / 6 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 6 页