高中物理 探究小车速度随时间变化的规律学案 新人教版必修1.doc

6用心爱心专心2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律班级________姓名________学号_____学习目标:了解打点计时器的构造、原理和使用方法。学会使用打了点的纸带研究物体的运动情况。掌握△S=aT2的物理含义知道怎样判断一个直线运动是否为匀变速直线运动。知道怎样利用匀变速运动的规律求某点的瞬时速度。理解和掌握通过打点纸带用逐差法、v-t图象求匀变速直线运动的加速度。学习重点:1.打点计时器的的使用。2.纸带上数据的处理。学习难点：对纸带的处理。主要内容：一、练习使用打点计时器1．实验原理电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器它的工作电压是4～6V电源频率是50Hz它每隔0．02s打一次点。电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器使用220V交流电压当电源频率为50Hz时它每隔0．02s打一次点。如果运动物体带动的纸带通过打点计时器在纸带上打下的点就记录了物体运动的时间纸带上的点子也相应地表示出了运动物体在不同时刻的位置研究纸带上点子之间的间隔就可以了解在不同时间里物体发生的位移和速度的大小及其变化从而了解物体运动的情况。2．注意事项[①打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点如遇到打出的是短横线应调整一下振针距复写纸片的高度使之增大一点。②使用计时器打点时应先接通电源待打点计时器稳定后再释放纸带。③释放物体前应使物体停在靠近打点计时器的位置。④使用电火花计时器时应注意把两条白纸带正确穿好墨粉纸盘夹在两纸带之间使用电磁打点计时器时应让纸带通过限位孔压在复写纸下面。二、研究匀变速直线运动1．实验目的①进一步熟悉怎样使用打点计时器。②测定匀变速直线运动的加速度。2．实验原理①理解和推得△S=aT2②用逐差法求加速度：设物体做匀变速直线运动加速度是a在各个连续相等时间T内的位移分别是S1、S2、S3……则有S2-S1=S3-S2=…=Sn-Sn-1=△S=aT2由上式可以得到：S4-S1=S5-S2=S6-S3=3aT2所以测出各段位移sl、s2、s3……用逐差法求出a1=（S4-S1）/3T2a2=（S5-S2）/3aT2a3=（S6-S3）/3aT2。再由al、a2、a3算出平均值a就是所要测的加速度。③v-t图象法求加速度3．注意事项(1)钩码的质量适当大一些使绳对小车的拉力始终远大于小车所受的摩擦力保证外力基本恒定。(2)调整滑轮架的角度使小车的拉绳与长木板板面平行。(3)开始时应将小车位置摆正使纸带与拉绳的方向一致且不与打点计时器的限位孔边相摩擦。(4)先启动打点计时器再释放小车小车行至终点时切断电源或脉冲输出开关。(5)要防止钩码落地和小车跟定滑轮相撞。(6)选择一条理想的纸带是指纸带上的点迹清晰适当舍弃点子密集部分适当选取计数点弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒4．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)把一条细绳拴在小车上细绳跨过滑轮下边挂上台适的钩码把纸带穿过打点计时器并把它的一端固定在小车的后面。实验装置见图。[来(3)把小车停在靠近打点计时器处接通电源后放开小车让小车运动打点计时器就在纸带上打下一系列的点。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使用舍掉开头的比较密集的点子在后边便于测量的地方找一个开始点我们把每打五次点的时间作为时间的单位也就是T=0．02×5=0．1s在选好的开始点下面标明0在第六点下面标明1在第十一点下面标明2在第十六点下面标明3……标明的点O123……叫做记数点两个相邻记数点间的距离分别是S1S2S3(5)测出六段位移S1S2S3……S6的长度把测量结果填入表中。(6)根据测量结果利用前面的公式计算出a1、a2、a3的值注意T=0．02×5=ls。(7)求出a1、a2、a3的平均值它就是小车做匀变速直线运动的加速度。【例一】用打点计时器研究匀变速直线运动的实验中造成各连续相等的时间间隔内位移之差不是一个恒量的主要原因是()A．长度测量不精确B．打点间隔不均匀C．运动中受摩擦力作用D．木板未调成水平【例二】在测定匀变速直线运动的加速度的实验中为了减小测量小车运动加速度的相对误差下列列举的措施中哪些是有益的？使小车运动的加速度尽量小一些适当增加挂在细绳下的钩码个数C．在同样条件打出多条纸带选其中一条最理想的进行测量和计算；D．舍去纸带上密集的点然后选取计数点进行计算。【例三】如图是小车在斜面上滑动时通过计时器所得的一条纸带测得各段长度为OA=6．05厘米0B=13．18厘米0C=21．40厘米OD=30．7厘