探究小車速度隨時間變化的規(guī)律

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 高一 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
§2.1 實驗:探究小車速度隨時間變化的規(guī)律
【學(xué)習(xí)目標(biāo) 細(xì)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?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(xì)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(xì)線拴在小車上,使細(xì)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ABCDEFG
時間(s)00.10.20.30.40.50.6
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(dá)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(jìn)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(xì)線拴在小車上,細(xì)線跨過定滑輪,下邊吊著合適的鉤碼
G.?dāng)嚅_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(xì)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123456
計數(shù)點對應(yīng)時刻(s)0.10.20.30.40.50.6
通過計數(shù)點的速度(m/s)44.062.081.0100.0110.0138.0
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。

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