探究小车速度随时间变化的规律的物理教案

探究小车速度随时间变化的规律的物理教案

　　【学习目标 细解考纲】

　　1.会正确使用打点计时器打出的匀变速直线运动的纸带。

　　2.会用描点法作出 v-t 图象。

　　3.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。

　　4.培养学生的探索发现精神。

　　【知识梳理 双基再现】

　　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34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 A B C D E F G

　　时间(s) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

　　v(m/s)

　　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，在直角坐标系中描点。

　　7.通过观察思考，找出这些点的分布规律。

　　五.注意事项

　　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，计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源。

　　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无多大差别，从而使误差增大。加速度的大小以能在60cm长的纸带上清楚地取得六七个计数点为宜。

　　5.要区别计时器打出的点和人为选取的计数点。一般在纸带上每5个点取一个计数点，间隔为0.1 s 。

　　【小试身手 轻松过关】

　　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

　　2.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)。

　　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

　　选出的器材是

　　3.某同学在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如表格中所示：

　　计数点序号 1 2 3 4 5 6

　　计数点对应时刻(s) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6

　　通过计数点的速度(m/s) 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 138.0

　　请作出小车的v-t图象，并分析运动特点。

　　4.两做直线运动的质点A、B的 v- t图象如图所示，试分析它们的运动情况。

　　【基础训练 锋芒初显】

　　5.一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( )

　　6.甲、乙两物体在同一直线上运动，它们的 v-t 图象如图，可知( )

　　A.在t1时刻，甲和乙的速度相同

　　B.在t1时刻，甲和乙的速度大小相等，方向相反

　　C.在t2时刻，甲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

　　【举一反三 能力拓展】

　　7.在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，如图给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点。测得：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)在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：v1= cm/s ，v2= cm/s ，v3= cm/s ，v4= cm/s ，v5= cm/s 。

　　(2)在平面直角坐标系中作出速度时间图象。

　　(3)分析小车运动速度随时间变化的规律。

　　【名师小结 感悟反思】

　　在纸带上选取合适的测量点作为计时起点，在选好计数点后利用平均速度近似为该点瞬时速度的方法，得出各计数点的瞬时速度，描点连线作图建立速度时间图象可直观地描绘出质点的运动情况。

　　2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律

　　1.DBFAEGC 2.①③⑤⑥⑧⑨

　　3.解析：用描点法做出v-t图象如下图所示。

　　4.解：对A而言，0-t1时间内速度随时间均匀增加，达到v1后做匀速直线运动。

　　5.B 6.A

　　7.(1)16.50 21.40 26.30 31.35 36.30 (2)如图示 (3)v随t均匀增加

　　详解：(1)显然，两个相邻计数点之间的时间间隔为T=0.025s=0.1s。各点对应的速度分别为： ，v2、v3、v4、v5同理可得。(2)利用描点法作出v-t图象。

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