高一物理人教版必修一 2.1实验:探究小车速度随时间变化规律(无答案)
5.数据分析: 课题:2.1实验:探究小车速度随时间变化规律 班级 姓名 科目:物理 课型:新课 执笔:任飞 审核:高一备课组 讲学时间: 【学习目标】
1、根据相关实验器材,设计实验并熟练操作.会运用已学知识处理纸带,求各点瞬时速度 2、初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法
3、认识数学化繁为简的工具作用,直观地运用物理图象展现规律,验证规律
【学习重点与难点】1.由v-t图象得出小车的速度随时间变化的规律; 2.实验数据的处理 【教学设想】课前预习→引导点拨→突出重点,突破难点→实验教学分析→巩固知识→达标提升 【学习过程】
6.瞬时速度 7.v?t图象
位置 1 2 3 4 5 ?1时间t/s v/(m/s) 纸 带 粘 贴 处 v/(m?s)
实验:探究小车速度随时间变化的规律
1.实验目的:
(1)巩固打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法;
(2)通过实验探究,体验如何从实验中获取数据,学会利用图象处理实验数据的科学方法。 2.实验原理: 利用打点计数器打出的纸带记录的数据,先计算出各时刻物体的速度,再寻求速 度和时间的关系。
3.实验器材:附有定滑轮的长木板,小车,细线,钩码若干,学生低压交流电源,____________,__________,__________,导线若干。 4.实验步骤:
①把一端附有定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无定滑轮的一端,连....接好电路;
②把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过定滑轮,下边挂上
合适的钩码;把纸带穿过打点计时器的限位孔,放在复写纸的下方,并将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,先接通电源,然后放开小车,小车拖着纸带运动,打完一条纸带后立即关闭电源。换上新纸带,重复实验三次.
④在三条纸带中选择一条点迹最清晰的,舍去开头一些过于密集的点,找个适当的点当作计时点。
⑤选择相隔0.1s的若干计数点进行测量,并记录。 ⑥根据测量结果计算出各个计数点的瞬时速度。
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8.实验结论:
①分析小车的v?t图象,描述小车运动速度随时间的变化规律:如果画出的v?t图象是一条倾斜的直线,说明小车做________________________; ②纵轴截距的物理意义:___________________; ③直线的斜率反映了小车速度变化的快慢,斜率大,说明小车速度变化快,即________大。 注意事项:
t/s 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,待打点计时器打点稳定后,再放开小车;当小车停止运动时应及时断开电源。 3、要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞,当小车到达滑轮前应及时用手按住它。
4、牵引小车的钩码个数要适当,以免加速度过大而使纸带上的点太少,或者加速度太小而使各段位移差别不大,从而使误差增大。 难点突破:
例1:图4是在此实验中打出的一条纸带,每5个点取一个计数点,标记为A、B、C、D、E,已知
打点计时器使用的交流电的频率为50Hz.
(1)根据纸带上的数据,可以算出:vB=_____m/s、vC=_____m/s、vD=_____m/s。
(2)在图5所示的方格纸中作出小车的v-t图象,并根据图象求出加速度的大小为_____m/s。
2
v/(m?s?1)A 2.00 5.00 9.00 14.00 单位:厘米
B C D E 图4
O 图5
t/s高一物理人教版必修一 2.1实验:探究小车速度随时间变化规律(无答案)
【达标检测】
1.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列说法错误的是( ) ..
A.木板不能侧向倾斜,也不能一端高一端低;B.在释放小车前,小车应靠近打点计时器; C.要在小车到达定滑轮之前使小车停止运动;
D.应先接通电源,待打点计时器开始打点后再释放小车;
2.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列说法中对减小实验误差有益是是( ) A.选取计数点,把每打五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、点间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;
3.在此实验中,按照实验进行的先后顺序,将下述步骤的序号填在横线上 。
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长木板没有定滑轮的一端,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,并使定滑轮伸出桌面 E.使小车停在靠近打点计时器处,接通电源,放开小车
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
4.在此实验中,下列关于计数点间的时间间隔的说法中正确的是 ( )
A.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10s B.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔是0.06s C.每五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.12s D.每五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10s 5.在此实验中,利用纸带上的数据和第一章的方法得出各计数点的瞬 时速度后,以速度v为纵轴,以时间t为横轴建立直角坐标系. 某次实验中某同学描出的点如图2所示。在直角坐标系上一共 描出了10个点.下列思考有道理的是 ( )
A.这10个点无论如何也不在一条直线上,因此小车运动的v ~t图象不可能为一条直线,而
应为一条光滑的曲线
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图2
B.这10个点中有8个点均紧挨在直线上,只有F和B两点离这条直线较远,应舍去这两点 C.在10个点当中只有4个点能画成一条直线上(A、D、G、I),有六个点不在该直线上,这条直线肯定不能表示小车运动的规律
D.与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可能是实验误差造成的,而与直线偏离较大的点(B、则可能是实验中长度测量错误造成的
6.在研究物体速度随时间变化规律的实验中,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,相邻计数点间的时间间隔T=0.1s。
(1)根据_____________________________________,可计算各点的瞬时速度,可得vB=_____m/s、vC=_____m/s、vD=_____m/s。 (2)在图5所示的方格纸中作出小车的v-t图象,并根据图象求出加速度的大小为_____m/s2。 (3)将图线延长与纵轴相交,交点的速度为_______,此速度的物理意义是_______________。
7.一小球在桌面上从静止开始做加速运动,现用高速摄影机在同一底片多次曝光,记录下小球每次曝光的位置,并将小球的位置编号.如图甲所示,1位置恰为小球刚开始运动的瞬间,作为零时刻,摄影机连续两次曝光的时间间隔均为0.5s,小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v1=0,v2=0.06 m/s,v3=________m/s, v4=0.18 m/s,v5=________m/s.在坐标图中作出小球的速度- 时间图象(保留描点痕迹).