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
课前篇(学会自主学习—不看不清)
【课标解读】
1. 会用描点法作出 v-t 图象。 2.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。 【知识储备】
1.回顾v-t图像的做法 2.实验的一般操作流程 【自主预习】 一、实验目的
探究小车速度随 变化的规律。 二、实验原理
利用 打出的纸带上记录的数据,以寻找小车速度随时间变化的规律。 三、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、复写纸片、 。 四、实验步骤 1.如课本页图所示,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时起点。为了测量方便和减少误差,通常不用每打一次点的时间作为时间的单位,而用每打五次点的时间作为时间的单位,就是T=0.02 s ×5=0.1 s 。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
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明C……,点A、B、C……叫做计数点,两个相邻计数点间的距离分别是x1、x2、x3…… 5.利用第一章方法得出各计数点的瞬时速度填入下表: 位置 时间(s) 0 v(m/s) 角坐标系中描点。 7.通过观察思考,找出这些点的分布规律。 【自我检验】
1.在下列给出的器材中,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并填在横线上(填序号)是 。
①打点计时器 ②天平 ③低压交流电源 ④低压直流电源 ⑤细线和纸带 ⑥钩码和小车 ⑦秒表 ⑧一端有滑轮的长木板 ⑨刻度尺 【我的困惑】
A 0.1 B 0.2 C D 0.3 0.4 E 0.5 F 0.6 G 6.以速度v为 轴,时间t为 轴建立直角坐标系,根据表中的数据,在直课上篇(学会合作交流,寻求帮助—不议不明)
【重难点突破】 一、实验的原理
二、数据处理:
三、误差分析:
四、注意事项:
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【典例释疑】
【例1】在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经各计数点的瞬时速度如下:
计数点序号 计数点对应时刻(s) 1 2 3 4 5 0.50 6 0.60 0.10 0.20 0.30 0.40 通过计数点的速度(cm/s) 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0 (1)为了计算加速度,合理的方法是( ) A.根据任意两计数点的速度公式,用a=Δv/Δt算出加速度
B.根据实验数据画出v-t图象,量出其倾角,由公式a=tan α求加速度 C.根据实验数据画出v-t图象,由图线上任意两对应的速度,用公式a=Δv/Δt求加速度 D.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出均值作为小车的加速度
(2)由上表中给出的数据,用作图法求其加速度
其平点所
课后篇(学会应用拓展—不练不通)
【达标检测】
1.在探究小车速度随时间变化的规律的实验中,按照实验进行的先后顺序,将下述步骤地代号填在横线上 。 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的没有滑轮的一端,并连好电路 C.换上新的纸带,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,放开小车,让小车运动 F.把一条细线拴在小车上,细线跨过定滑轮,下边吊着合适的钩码 G.断开电源,取出纸带在实验中,得到纸带
2.下列实验操作中,哪些是对该实验没有必要的( ) A.要用天平测出钩码的质量
B.启动打点计时器和释放小车必须是同时的
C.在纸带上确定计时起点时,必须要用打出的第一个点 D.作图象时,必须要把描出的各点都要连在同一条曲线上 3.为了计算加速度,最合理的方法是( )
A. 根据任意两计数点的速度用公式a=△v/△t算出加速度
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B.根据实验数据画出v-t图,量出其倾角,由公式a=tana求出加速度
C.根据实验数据画出v-t图,由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间,用公式a=△v/△t算出加速度
D.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度 4.在实验过程中,对减小实验误差来说,下列方法中有益的是( ) A.选取计数点,把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位 B.使小车运动的加速度尽量小些
C.舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点与点间隔适当的那一部分进行测量、计算
D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验 5.在研究匀变速直线运动的实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔T=0.1 s. (1)根据公式__________计算各点瞬时速度,则vD=__________m/s,vC=__________m/s,vB=__________m/s. (2)描点画出图像,并分析运动规律。
(3)根据公式 计算加速度,则a= m/s
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【课后反思交流】
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