高一物理必修1 2.1《實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》學(xué)案 （人教版）

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111 【預(yù)習(xí)目標(biāo)】（閱讀完課本，要先看看目標(biāo)呦?。? 1. 鞏固打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用、紙帶數(shù)據(jù)處理和測量瞬時(shí)速度的方法。 2. 通過實(shí)驗(yàn)探究，體驗(yàn)如何從實(shí)驗(yàn)研究中獲取數(shù)據(jù)，學(xué)會利用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的科學(xué)方法。 3. 知道小車在重物牽引下運(yùn)動速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。 【基礎(chǔ)知識體驗(yàn)】（好好看書，相信你能完成的很好！） 一．實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 探究小車速度隨 變化的規(guī)律。 二．實(shí)驗(yàn)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(shí)間變化的規(guī)律。 三．實(shí)驗(yàn)器材 打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(shí)驗(yàn)步驟 1．如課本31頁圖所示，把附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(diǎn)計(jì)時(shí)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(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通 后，放開 ，讓小車拖著紙帶運(yùn)動，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一行小點(diǎn)，隨后立即關(guān)閉電源。換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。（注意：為了儀器的安全，實(shí)驗(yàn)時(shí)要防止鉤碼落地和小車與滑輪碰撞，當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按住。） 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(diǎn)跡，在后邊便于測量的地方找一個(gè)點(diǎn)做計(jì)時(shí)起點(diǎn)。為了測量方便和減少誤差，通常不用每打一次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間的單位，而用每打五次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間的單位，就是T=0.02 s 5=0.1 s 。在選好的計(jì)時(shí)起點(diǎn)下面表明A，在第6點(diǎn)下面表明B，在第11點(diǎn)下面表明C……，點(diǎn)A、B、C……叫做計(jì)數(shù)點(diǎn)，兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別是x1、x2、x3…… 5．利用第一章方法得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度填入下表： 位置 A B C D E F G 時(shí)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(shí)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(diǎn)。 7．通過觀察思考，找出這些點(diǎn)的分布規(guī)律。 五．注意事項(xiàng) 1． 開始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。 2． 先接通電源，計(jì)時(shí)器工作后，再放開小車，當(dāng)小車停止運(yùn)動時(shí)及時(shí)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(shí)用手按住它。 4． 牽引小車的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng)，以免加速度過大而使紙帶上的點(diǎn)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(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。 5．要區(qū)別計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)和人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)。一般在紙帶上每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，間隔為0.1 s 。 【重、難點(diǎn)知識探究】（要好好思考，認(rèn)真討論，上課要你講解，這是對你的考驗(yàn)呦?。? ☆關(guān)于實(shí)驗(yàn)的步驟 ［例1］在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)操作以下實(shí)驗(yàn)步驟，其中錯(cuò)誤或遺漏的步驟有（遺漏步驟可編上序號G、H ……） A．拉住紙帶，將小車移至靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處放開紙帶，再接通電源 B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，并接好電路 C．把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼 D．取下紙帶 E．將平板一端抬高，輕推小車，使小車能在平板上做勻速運(yùn)動 F．將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔 將以上步驟完善后寫出合理的步驟順序。 ☆關(guān)于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理 ［例2］在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，算出小車經(jīng)過各計(jì)數(shù)點(diǎn)瞬時(shí)速度如下 計(jì)數(shù)點(diǎn)序號 1 2 3 4 5 6 計(jì)數(shù)點(diǎn)對 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 通過計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度（cm／s） 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0 為了計(jì)算加速度，合理的方法是（ ） A．根據(jù)任意兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度用公式算出加速度 B．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v－t圖，量出其傾角，由公式a = tg求出加速度 C．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v－t圖，由圖線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對應(yīng)的速度、時(shí)間，用 公式算出加速度 D．依次算出通過連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度，算出平均值作為小車的加速度 ［例3］在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，如圖給出了從0點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶，其中0、1、2、3、4、5、6都為計(jì)數(shù)點(diǎn)。測得：s1=1.40 cm， （1）在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)1、2、3、4、5時(shí)，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(shí)間圖象。 （3）分析（說明）小車運(yùn)動速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。 111