探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的物理教案

　　【學(xué)習(xí)目標(biāo) 細解考綱】

　　1.會正確使用打點計時器打出的勻變速直線運動的紙帶。

　　2.會用描點法作出 v-t 圖象。

　　3.能從 v-t 圖象分析出勻變速直線運動的速度隨時間的變化規(guī)律。

　　4.培養(yǎng)學(xué)生的探索發(fā)現(xiàn)精神。

　　【知識梳理 雙基再現(xiàn)】

　　一.實驗?zāi)康?/strong> 探究小車速度隨 變化的規(guī)律。

　　二.實驗原理 利用 打出的紙帶上記錄的數(shù)據(jù)，以尋找小車速度隨時間變化的規(guī)律。

　　三.實驗器材 打點計時器、低壓 電源、紙帶、帶滑輪的長木板、小車、 、細線、復(fù)寫紙片、 。

　　四.實驗步驟

　　1.如課本34頁圖所示，把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路。

　　2.把一條細線拴在小車上，使細線跨過滑輪，下邊掛上合適的 。把紙帶穿過打點計時器，并把紙帶的一端固定在小車的后面。

　　3.把小車停在靠近打點計時器處，接通 后，放開 ，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一行小點，隨后立即關(guān)閉電源。換上新紙帶，重復(fù)實驗三次。

　　4.從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開頭比較密集的點跡，在后邊便于測量的地方找一個點做計時起點。為了測量方便和減少誤差，通常不用每打一次點的時間作為時間的單位，而用每打五次點的時間作為時間的單位，就是T=0.02 s 5=0.1 s 。在選好的計時起點下面表明A，在第6點下面表明B，在第11點下面表明C，點A、B、C叫做計數(shù)點，兩個相鄰計數(shù)點間的距離分別是x1、x2、x3

　　5.利用第一章方法得出各計數(shù)點的瞬時速度填入下表：

　　位置 A B C D E F G

　　時間(s) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

　　v(m/s)

　　6.以速度v為 軸，時間t為 軸建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)，在直角坐標(biāo)系中描點。

　　7.通過觀察思考，找出這些點的分布規(guī)律。

　　五.注意事項

　　1. 開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點計時器。

　　2. 先接通電源，計時器工作后，再放開小車，當(dāng)小車停止運動時及時斷開電源。

　　3. 要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞，當(dāng)小車到達滑輪前及時用手按住它。

　　4. 牽引小車的鉤碼個數(shù)要適當(dāng)，以免加速度過大而使紙帶上的點太少，或者加速度太小而使各段位移無多大差別，從而使誤差增大。加速度的大小以能在60cm長的紙帶上清楚地取得六七個計數(shù)點為宜。

　　5.要區(qū)別計時器打出的點和人為選取的計數(shù)點。一般在紙帶上每5個點取一個計數(shù)點，間隔為0.1 s 。

　　【小試身手 輕松過關(guān)】

　　1.在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中，按照實驗進行的先后順序，將下述步驟地代號填在橫線上 。

　　A.把穿過打點計時器的紙帶固定在小車后面

　　B.把打點計時器固定在木板的沒有滑輪的一端，并連好電路

　　C.換上新的紙帶，再重做兩次

　　D.把長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面

　　E.使小車停在靠近打點計時器處，接通電源，放開小車，讓小車運動

　　F.把一條細線拴在小車上，細線跨過定滑輪，下邊吊著合適的鉤碼

　　G.斷開電源，取出紙帶

　　2.在下列給出的器材中，選出探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中所需的器材并填在橫線上(填序號)。

　　①打點計時器 ②天平 ③低壓交流電源 ④低壓直流電源 ⑤細線和紙帶 ⑥鉤碼和小車 ⑦秒表 ⑧一端有滑輪的長木板 ⑨刻度尺

　　選出的器材是

　　3.某同學(xué)在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中，算出小車經(jīng)過各計數(shù)點的瞬時速度如表格中所示：

　　計數(shù)點序號 1 2 3 4 5 6

　　計數(shù)點對應(yīng)時刻(s) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

　　通過計數(shù)點的速度(m/s) 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 138.0

　　請作出小車的v-t圖象，并分析運動特點。

　　4.兩做直線運動的質(zhì)點A、B的 v- t圖象如圖所示，試分析它們的運動情況。

　　【基礎(chǔ)訓(xùn)練 鋒芒初顯】

　　5.一個人沿平直的街道勻速步行到郵局去發(fā)信，又以原速率步行返回原處，設(shè)出發(fā)時的方向為正，在下列四個圖中近似描述他的運動的是( )

　　6.甲、乙兩物體在同一直線上運動，它們的 v-t 圖象如圖，可知( )

　　A.在t1時刻，甲和乙的速度相同

　　B.在t1時刻，甲和乙的速度大小相等，方向相反

　　C.在t2時刻，甲和乙的速度方向相同，加速度方

　　向也相同

　　D.在t2時刻，甲和乙的速度相同，加速度也相同

　　【舉一反三 能力拓展】

　　7.在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中，如圖給出了從0點開始，每5個點取一個計數(shù)點的紙帶，其中0、1、2、3、4、5、6都為計數(shù)點。測得：s1=1.40 cm，s2=1.90 cm，s3=2.38 cm， s4= 2.88 cm，s5=3.39 cm，s6=3.87 cm。那么：

　　(1)在計時器打出點1、2、3、4、5時，小車的速度分別為：v1= cm/s ，v2= cm/s ，v3= cm/s ，v4= cm/s ，v5= cm/s 。

　　(2)在平面直角坐標(biāo)系中作出速度時間圖象。

　　(3)分析小車運動速度隨時間變化的規(guī)律。

　　【名師小結(jié) 感悟反思】

　　在紙帶上選取合適的測量點作為計時起點，在選好計數(shù)點后利用平均速度近似為該點瞬時速度的方法，得出各計數(shù)點的瞬時速度，描點連線作圖建立速度時間圖象可直觀地描繪出質(zhì)點的運動情況。

　　2.1 實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律

　　1.DBFAEGC 2.①③⑤⑥⑧⑨

　　3.解析：用描點法做出v-t圖象如下圖所示。

　　4.解：對A而言，0-t1時間內(nèi)速度隨時間均勻增加，達到v1后做勻速直線運動。

　　5.B 6.A

　　7.(1)16.50 21.40 26.30 31.35 36.30 (2)如圖示 (3)v隨t均勻增加

　　詳解：(1)顯然，兩個相鄰計數(shù)點之間的時間間隔為T=0.025s=0.1s。各點對應(yīng)的速度分別為： ，v2、v3、v4、v5同理可得。(2)利用描點法作出v-t圖象。