2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律

1、§ 2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律【教学目标】1 .会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度2 .会用表格法处理数据，并合理猜想3 .巧用v-t图象处理数据，观察规律【教学重点】1 .图象法研究速度随时间变化的规律。2. 对运动的速度随时间变化规律的探究。【教学难点】对实验数据的处理规律的探究。【自主学习导航】一. 实验目的二. 实验器材："探究小车速度随时间变化规律"的实验原理如图 2-1-1所示，请写出实验所需要的实验器材：三. 实验过程：1. 实验步骤(1) 把附有 的长木板放在实验桌上，使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板滑轮的一端，连接好电路

2、。(2 )把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上钩码，把穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。(3)将小车停在 的位置，先后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列点。打完一次纸带后立即 。(4 )换上纸带，重复操作两次。2、数据处理(1) 在三条纸带中选取一条 的纸带，为了便于测量，舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作为 。(2) 每5个点(相隔)取一个计数点进行测量，(如图)相邻两点中间还有 4个点未画 出(3) 采集数据的方法：不要直接去测量两个计数点间的距离，而是要量出各个计数点到计时零点的距离：d1,d2,d3,然后再计算出相邻的两个计数

3、点的距离：X1=d1,x2=d2-d1,x3=d3-d2,x4=d4-d3,(4) 瞬时速度的计算：时间间隔很短时，可用某段时间的 表示这段时间内某一时刻的，即vn=(5) 设计表格，并记录相关数据x/m v/(m/位置编号01 2345、6时间t/s 00.10.2 0.：3 0.4).5 0.6s)3作出v-t图象以为纵轴，以 为横轴建立直角坐标系，根据表中的系中，通过观察、思考，找出这些点的分布规律。思考与讨论：画图像时要注意什么？v、t数据，在直角坐标本实验特别要注意哪些事项?如何根据速度一时间图象（v t图象）求小车的加速度和初速度?【典例分析】1. 关于用打点计时器研究小车在重物牵

4、引下运动的实验操作，下列说法中正确的是（）A 长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低B. 在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器处C. 应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车D. 要在小车到达定滑轮前使小车停止运动，再断开电源2. 在用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验中，某同学有如下操作步骤，其中错误的步骤是 ，遗漏的步骤是 。A .拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，松开纸带后再接通电源B. 将打点计时器固定在平板上，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悬挂适当的钩码D .取下纸带E. 放手，使小车在平板上做加速运动F .将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计

5、时器的限位孔 将以上步骤完善后按合理序号排列 。.3. 某同学在用小车做“测定匀变速直线运动的加速度”实验时，从打出的若干纸带中选出了如图2-1-1甲所示的一条（每两点间还有四个点没有画出来），上部的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50 Hz。计算出打下扛敢化舔,甘点时小车的瞬时速度：M椚椚.=m/s, : =m/s,=m/s,5.007；13*10 IliORI13.TOiXIrr;:iitjlr1hA3<7117ibri00.1 0.2 0.) 0.4 0.5 0.6;=m/s, ; =m/s。（2）请在图乙中画出小车运动的-图象，并根据 -图象求出该匀变速直线运

6、动的加速度E弓側讦【课堂达标检测】1. 探究小车速度随时间变化规律的实验中，给你以下器材：打点计时器、电池组、纸带、复写纸、停表、天平带砝码、小车、钩码、细绳、一端带有定滑轮的长木板.其中不需要的器材是、，还需要增添的器材有 、和2. 在实验过程中，对于减小实验误差来说，下列说法中有益的是（）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、点间间隔适当的一部分进行测量、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. 在探究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录小车运动情况的纸带，如图所示。图中A

7、B C、D E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T= 0.1s 。根据纸带上的数据，计算 B、C、D各点的数据，填入表中。位置编号ABCDE时间t/s00.10.20.30.4瞬时速度v/(m s1)在坐标纸上作出小车的 vt图像。并根据图象求出a=。分析小车的速度随时间的变化规律将图线延长与纵轴相交，交点的速度是,此速度的物理意义是【课后巩固练习】1一学生在练习使用电磁打点计时器时，纸带上打出的不是圆 点，而是一些短线，这可能是因为（）A. 打点计时器错接在直流电源上B. 电源电压不稳定C.打点计时器使用的电压过高 D.振针到复写纸片的距离太小 2.关于纸带上打点间隔的分析，下列说法正确

8、的是（）A. 沿着点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，说明纸带在 做加速运动B. 沿着点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，说明纸带在做减速运动C. 纸带上点间间隔相等，表示纸带是匀速运动的D. 纸带上点间间隔相等，表示纸带是变速运动的3. 在探究小车的速度随时间变化的规律的实验中，为了减小测量小车运动加速度时的误差, 下列措施中哪些是有益的（）A. 使小车运动的加速度尽量小一些B. 适当增加挂在细绳下的钩码的个数C. 在同样条件下打出多条纸带，选其中一条最理想的进行测量和计算D. 舍去纸带上比较密集的点，然后选取计数点，进行计算4. 关于探究小车速度随时间变化的规律的实验，下列说法正确的是

9、A. 电磁打点计时器使用的可以是直流电源，也可以是交流电源B. 实验时应使纸带从复写纸的下方穿过C. 实验时要先接通电源后再放开纸带D. 开始打点前，小车应离打点计时器远一些5个人沿平直的街道匀速步行到邮局去发信，又以原速率步行返回原处，设出发时的方向为正，在下列四个图中近似描述他的运动的是（）可知（lvt50A、B、C D E、F六个计数点，!单低1 a:iEi计数点序号BCDE计数点对应的时刻t/s00.10.20.3通过计数点时小车的速亠 -1度 v/（m s ）0.250.45XI11A. 在ti时刻，甲和乙的速度相同B. 在ti时刻，甲和乙的速度大小相等，方向相反C. 在t2时刻，甲

10、和乙的速度方向相同，加速度方向也相同D. 在t2时刻，甲和乙的速度相同，加速度也相同7.（单选）在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点瞬时速度如下计数点序号123456计数点对应的时刻（s）0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度（cm/ s）44.062.081.0100.0110.0168.0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用公式算出加速度B. 根据实验数据画出vt图，量出其倾角 0，由公式a = tan 0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8.在“探究小车速度