（必修1）2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律（导学案2）

skybamboo · 发表于 7 小时前

高一必修一人教版导学案
2 匀变速直线运动的研究
2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律
学习目标
1.巩固打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法。
2.通过实验探究，体验如何从实验研究中获取数据，学会利用图象处理实验数据的科学方法。
3.知道小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。
学习重难点
小车速度随时间变化的规律
课堂预习

实验目的：探究的规律。

2.实验器材：电磁打点计时器是一种使用(选填“交流”或“直流”)电源的仪器，它的工作电压是V。当电源频率是50 Hz时，它每隔s打一次点。
3.实验步骤：
（1）把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，将固定在长木板上远离滑轮的一端。
（2）将细绳拴在小车上，绕过定滑轮，下面挂上适当的，放手后，看小车能否平稳加速滑行。把穿过打点计时器，连在小车的后面。
（3）把小车停在靠近的位置，先，后，小车在钩码的牵引下拖着纸带运动。打点计时器在纸带上打下一行小点，随后关闭电源。
（4）换上新纸带，重复操作三次。
4处理数据：（1）在三条纸带中选择一条打点清晰的，为了便于测量，舍掉开头一些过于的点迹，找一个适当的点当做计时的起点，每5个间隔选取一个计数点，则两个计数点间的时间间隔为s。
练一练
1某同学在“用打点计时器测速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点．其相邻点间的距离如图1所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s．（本题计算结果均保留3位有效数字）
（1）在实验中，使用打点计时器操作步骤应先___1___再___2___（选填“释放纸带”或“接通电源”）．
（2）每两个计数点间还有___3___个点没有标出．（3）试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔0.10s测一次速度，计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下列空中（保留3位小数）：
（1）___4___;（2）___5___;（3）___6___。

2完成下列关于打点计时器的问题（1）运动物体拉动穿过打点计时器的纸带，纸带上打下一系列点迹，纸带上的点迹直接记录了___1___（按顺序填选字母编号，如ABC） A．物体运动的时间 B．物体的形状和质量 C．物体在不同时刻的速度 D．物体在不同时刻的位置和某段时间的位移（2）电火花打点计时器使用交流___2___V电源工作，它工作电源的频率是50Hz，如果用它测量速度时，实验者不知道工作电源的频率已变为60Hz，而仍按50Hz进行计算，这样算出的速度值与物体速度的真实值相比___3___（填“偏大”或“偏小”）．
3电火花计时器正常工作时：（1）打点的时间间隔取决于___1___ A．交流电压的高低 B．交流电的频率 C．纸带的长度 D．墨粉纸盘的大小（2）工作时的基本步骤中，正确的排列顺序为___2___． A．把电火花计时器固定在长木板上 B．安装好纸带 C．松开纸带让物体带着纸带运动 D．接通220V交流电源 E．按下脉冲输出开关，进行打点 F．断开电源，取下纸带．
4在用打点计时器研究物体运动时，为了得到物体完整的运动情况，对接通电源和让纸带（随物体）开始运动，这两个操作的先后顺序应当是（　　）
A先接通电源，后释放纸带
B先释放纸带，后接通电源
C释放纸带的同时接通电源
D先接通电源或先释放纸带都可以
5电火花打点计时器是一种使用___1___（直流或交流）电源的计时仪器，若电流频率为50Hz，使用电火花打点计时器，打出了一条纸带，研究纸带的运动情况，如图所示A、B、C、D为依次选定的计数点，根据标出的数据，图中A～C点时间内的平均速度为___2___m/s；B～D点的平均速度为___3___m/s，打C测量点纸带的运动速度为___4___m/s。

6一电磁打点计时器打点如图所示，纸带上的A点先通过计时器，A、B间历时___1___s，位移为___2___m，这段时间内纸带运动的平均速度是___3___m/s，打B点时的速度是___4___m/s．

7.在“用打点计时器测速度”的实验中，电磁打点计时器使用___1___电源（选填“直流”或“交流”），它每隔___2___s打一次点．某次实验中得到的一条纸带，用毫米刻度尺测量情况如图所示，纸带在B、D之间的平均速度为___3___m/s，C点的瞬时速度更接近于___4___m/s．

8下图是小车拖动纸带利用打点计时器打出的一条纸带．A、B、C、D、E为所选的记数点．相邻计数点间还有四个点没标出．试求：（1）打点计时器在打B、C、D、E各点

时物体的瞬时速度vB=___1___m/s，vC=___2___m/s，vD=___3___m/s，（2）根据（1）中得到的数据，试在图中所给的坐标系中，画出v﹣t图象，求出物体的加速度a=___4___m/s2 （3）如果小车的运动是减速运动，则小车的运动方向___5___（填“向左”或“向右”）
9利用打点计时器研究物体的加速度时，纸带上的点对应的时间和速度如下表，根据表格画出如图所示的v-t图像，从图像中可以知道，数据_____是错误的，应该排除；在计算物体的加速度时，应该选取_____段进行计算（C、D两点为图线上新取的点）。（）

A  0.15，CD
B  0.14，AB
C  0.23，CD
10求物体的加速度时采用逐差法，可以充分利用每一组实验数据，有效地减小实验误差。（）
A正确
B错误

参考答案
1实验目的：探究小车速度随时间变化的规律。
2.实验器材：电磁打点计时器是一种使用交流(选填“交流”或“直流”)电源的计时仪器，它的工作电压是4-6V。当电源频率是50 Hz时，它每隔0.02s打一次点。
3.实验步骤：
（1）把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，将固定在长木板上远离滑轮的一端。
（2）将细绳拴在小车上，绕过定滑轮，下面挂上适当的钩码，放手后，看小车能否平稳加速滑行。把纸带穿过打点计时器，连在小车的后面。
（3）把小车停在靠近打点计时器的位置，先启动计时器，后放开小车，小车在钩码的牵引下拖着纸带运动。打点计时器在纸带上打下一行小点，随后关闭电源。
（4）换上新纸带，重复操作三次。
4处理数据：（1）在三条纸带中选择一条打点清晰的，为了便于测量，舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点当做计时的起点，每5个间隔选取一个计数点，则两个计数点间的时间间隔为0.1s。
练一练
1接通电源
释放纸带
4
0.400
0.479
0.560
2 AD
220
偏小
3  B
ABDECF
4  A
5 交流
0.421
0.431
0.492
6 0.04
0.028
0.7
0.95
7  交流
0.02
0.525
0.525
8 0.26
0.30
0.34
0.4
向右
9 A
10 A

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