【KS5U原创】高一物理第二章第一节2.1实验:探究小车速度随时间变化规律同步练习(新人教版必修1)
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人教版高中物理必修一第2章第1节实验:探究小车速度随时间变化的规律一、单项选择题(共1小题;共4分)1. 在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,下列说法正确的是A. 小车在钩码的牵引下运动时只需打一条纸带,然后进行数据处理B. 为使测量更为严谨,应把打下的第一个点作为第一个测量点C. 为了便于测量,应舍掉开头一些过于密集的点,找一个适当的点当作计时起点D. 两相邻计数点间的时间间隔必须是0.1s二、双项选择题(共1小题;共4分)2. 在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列关于作v−t图象的说法正确的是A. 只要确定了v−t图象中的两点,就可以得到小车运动的v−t图象,因此,实验只需要测出两组数据B. 作v−t图象时,所取的点越多,图象就越准确C. 作出的v−t图线应该通过所有的点,图线曲折也可以D. 对于偏离直线较远的点,说明误差太大,应舍去三、多项选择题(共1小题;共4分)3. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,对于减小实验误差来说,下列方法中有益的是A. 选取计数点,把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位B. 使小车运动的速度尽量小些C. 舍去纸带上开始时密集的点,只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算D. 适当增加挂在细绳下钩码的个数四、解答题(共1小题;共13分)4. 如图甲所示,小车开始在水平玻璃板上运动,后来在薄布面上做减速运动。
某同学用打点计时器记录小车的运动情况,所打出的纸带及相邻两点间的距离(单位:cm)如图乙所示,纸带上相邻两点间对应的时间间隔为0.02s。
(1)计算计时器打出点2、3时小车的速度大小,填入表中。
计数点序号12345速度v n/(m/s)v1=0.75v2= v3= v4=0.45v5=0.35(2)在平面直角坐标系中作出小车在薄布上运动的v−t图象。
(3)求出小车在玻璃板上的运动速度大小。
五、实验题(共5小题;共40分)5. 某同学按如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。
课题实验:探究小车速度随时间变化的规律课型新授课第(1)课时学习目标知识与技能过程与方法情感态度与价值观1、根据相关实验器材,设计实验并熟练操作。
2、会应用已学知识处理纸带,求各点瞬时速度。
3、会用表格法处理数据,并合理猜想。
4、巧用tv 图象处理数据,观察规律5、掌握画图象的一般方法,并能用简洁语言进行阐述。
1、初步学会根据实验要求设计实验,完成某种规律的探究方法。
2、对打出的纸带,会用近似的方法得出各点的瞬时速度。
3、初步学会根据实验数据进行猜想、探究、发现规律的探究方法。
4、认识数学化繁为简的工具作用,直观地运用物理图象展现规律,验证规律。
5、通过实验探究过程,进一步熟练打点计时器的应用,体验瞬时速度的求解方法。
1、通过对小车运动的设计,培养学生积极主动思考问题的习惯,并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性。
2、通过对纸带的处理、实验数据的图象展现,培养学生实事求是的科学态度,能使学生灵活地运用科学方法研究问题、解决问题、提高创新意识。
在对实验数据的猜测过程中,提高学生合作探究能力。
3、在对现象规律的语言阐述中,提高了学生的语言表达能力,还体现了各学科之间的联系,可引申到各物体间的关联性,使自己融入社会。
4、通过经历实验探索过程,体验运动规律探索的方法。
重点1、图象法研究速度随时间变化的规律2、对运动的速度随时间变化规律的探究难点1、各点瞬时速度的计算2、对实验数据的处理规律的研究教法多媒体课件讲解理论学生自己动手操作学法学生自己探索,归纳总结教学过程新课引入物体的运动通常是比较复杂的。
放眼所见,物体的运动规律各不相同。
在生活中,人们跳远助跑、水中嬉戏……在自然界了,雨滴下落,猎豹捕食,蚂蚁搬家……这些运动中多有速度的变化。
物体的速度变化存在规律吗?怎样探索复杂运动蕴含的规律?怎样探索复杂运动蕴含的规律呢?要探究一个物体随时间变化的规律,必须知道物体在不同时刻的速度。
直接测量瞬时速度是比较困难的,我们可以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置,在通过对纸带的分析,计算得到各个时刻的瞬时速度。
最新整理高一物理教案高一物理第二章第一节实验:探究小车速度随时间变化的规律导学案第二章匀变速直线运动的研究第一节实验:探究小车速度随时间变化的规律导学案6学习目标1.准确理解实验原理,熟练应用打点计时器,掌握纸带处理的方法,提高实验探究能力2.自主学习,小组合作,应用打点计时器探究速度随时间的变化规律3.激情投入,全力以赴,感悟物理是一门实验科学。
重点、难点重点:1.实验探究过程的自我设计和过程实施。
2.利用纸带对数据的处理。
难点:用图像法分析速度随时间的变化规律使用说明1、依据学习目标自学课本,查阅相关资料,完成“自主学习”部分,用红笔标注重点、疑点2、课堂上通过小组合作实验、展示、点评,加深对节知识的理解达成目标合作探究一.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:1.说出电磁打点计时器和电火花计时器的相同与不同之处:2.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,为完成实验,在下列器材中本实验所必须具有的是;还缺少的仪器有。
①电磁打点计时器②天平③低压直流电源④细线⑤纸带⑥小车⑦钩码⑧秒表⑨一端有滑轮的长木板四.实验步骤:2.在探究小车速度随时间变化的规律实验中,按照实验进行的先后顺序,将下述实验步骤的代号填在横线上。
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,取出纸带五.数据处理1.本实验中,关于计数点间的时间间隔的大小,下列说法中正确的有()A.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10秒B.每四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔是O.08秒C.每隔五个点取一个计数点,则计数点问的时间间隔为0.08秒D.每五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10秒★2认真完成实验,根据你打好的纸带,进行数据分析,并填写好下列表格:1.把电火花计时器固定在桌子上,检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上。
§2.1实验:探究小车速度随时间变化的规律班级__________姓名___________学号___________一、基础知识梳理1、研究小车速度随时间变化的规律(1)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。
(2)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、。
(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,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。
③把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源后,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O,1,2,3……叫做记数点,两个相邻记数点间的距离分别是S1,S2,S3⑥根据测量结果,计算出v。
⑦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。
⑧通过观察思考,找出这些点的分布规律。
(4).注意事项①开始释放小车时,应使小车停在靠近打点计时器的位置。
②应该先接通电源,再释放小车,。
③小车行至终点时先切断电源,后取下纸带。
④选择一条理想的纸带,“理想”是指纸带上的点迹清晰,适当舍弃点迹密集的部分,适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别),弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒。
二、典型例题例 1 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”实验中所需的器材填在横线上(填编号).A.电火花打点计时器B.天平C.低压交流电源D.低压直流电源E.细线和纸带F.钩码和小车G.秒表H.一端有定滑轮的长木板选出的器材是______________________;遗漏的器材有_______________________.例2 某一同学在做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时,发现纸带上打出的不是圆点,而是如图所示的一些短线,可能是因为( )A. 打点计时器错接在直流电源上B. 电源电压不稳定C. 电源的频率不稳定D. 打点针压得过紧例 3 在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,某同学操作中有以下实验步骤,其中有错误或遗漏的步骤。
1实验:探究小车速度随时间变化的规律一、实验原理1.利用纸带计算瞬时速度:以纸带上某点为中间时刻取一小段位移,用这段位移的表示这点的瞬时速度.2.用v-t图像表示小车的运动情况:以速度v为、时间t为建立直角坐标系,用描点法画出小车的v-t图像,图线的表示加速度的大小,如果v-t图像是一条倾斜的直线,说明小车的速度是的.二、实验器材打点计时器(带导线)、、纸带、一端带有定滑轮的长铝板、小车、细绳、槽码、、复写纸、坐标纸.三、实验步骤1.如图1所示,把一端带有定滑轮的长铝板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面.铝板上放一个可以左右移动的小车,小车一端连接穿过打点计时器的纸带,另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳.图12.把小车停在(“靠近”或“远离”)打点计时器的位置.先,后(填“启动打点计时器”或“放开小车”),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.3.换上新纸带,并增减所挂槽码(或在小车上放置重物)重新操作两次.四、数据记录1.采集数据舍掉纸带开头一些过于密集的点,找一个适当的点作为计时起点.可选择相隔0.1 s(或更短)的若干计数点进行测量.如图2所示,先测量出各个计数点到计时起点的距离:x 1、x 2、x 3、x 4、x 5…,再计算出相邻的两个计数点间的距离:Δx 1=x 1,Δx 2=x 2-x 1,Δx 3=x 3-x 2,Δx 4=x 4-x 3,Δx 5=x 5-x 4,…,填入自己设计的表中.图22.求各计数点的瞬时速度(1)各计数点对应的瞬时速度用平均速度来代替,即v 1=Δx 1+Δx 22T ,v 2=Δx 2+Δx 32T ,…T 为相邻两个计数点间的时间间隔,若交流电源频率为50 Hz ,每5个点取一个计数点(中间隔4个点),则T =0.1 s. (2)设计表格并记录相关数据位置编号 0 1 2 3 4 5 6 … 时刻t /s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 v 1/(m·s -1) v 2/(m·s -1) v 3/(m·s -1)…五、数据分析1.在坐标纸上建立直角坐标系,横轴表示时间,纵轴表示速度,并根据表格中的数据在坐标系中描点.2.画一条直线,让这条直线通过尽可能多的点,不在直线上的点均匀分布在直线的两侧,偏差比较大的点忽略不计,如图3所示.图33.观察所得到的直线,分析物体的速度随时间的变化规律. 4.根据所画v -t 图像求出小车运动的加速度a =ΔvΔt .六、注意事项1.开始释放小车时,应使小车(填“靠近”或“远离”)打点计时器.2.先,等打点稳定后,再(填“启动打点计时器”或“放开小车”).3.打点完毕,立即关闭电源.4.选取一条点迹清晰的纸带,舍掉开头点迹密集部分,选取适当的计数点(注意计数点与计时点的区别),弄清楚所选的时间间隔T等于多少.5.不要分段测量各段距离,应尽可能地一次测量完毕(可统一量出各计数点到计时起点之间的距离).6.在坐标纸上画v-t图像时,注意坐标轴单位长度的选取,应使图像大致布满坐标纸.一、实验原理与操作在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,(1)下列给出的器材中,有一部分已经选好了,请选出还需要的器材.A.电磁打点计时器B.天平C.低压交变电源D.低压直流电源E.细绳和纸带F.槽码和小车G.秒表H.一端有滑轮的长铝板Ι.刻度尺选出的器材有AEFH,还需要________.(2)某同学按照以下步骤进行操作:A.换上纸带重复做三次,选择一条较为理想的纸带;B.将电磁打点计时器固定在长铝板上没有滑轮的一端,接上低压交变电源;C.把小车停在靠近电磁打点计时器的地方,先放开小车,再启动电磁打点计时器;D.断开电源,取下纸带;E.把一条细绳拴在小车前端,绳跨过滑轮挂上槽码,把纸带固定在小车后端并让纸带穿过电磁打点计时器.以上步骤有错误的是________(填步骤前的字母),应更正为________;步骤合理的顺序是________(填步骤前的字母).二、实验数据处理在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器使用的交变电源的频率为50 Hz,记录小车运动的一段纸带如图4所示,在纸带上选取A、B、C、D、E、F六个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出.图4(1)由纸带提供的数据求出打下C 、E 两点时小车的速度,填入下表:计数点序号 B C D E 计数点对应的时刻t /s 0 0.1 0.2 0.3 通过计数点时小车的速度v /(m·s -1)0.250.45(2)根据上表中的数据,在图5中作出小车运动的v -t 图线,并分析小车速度随时间变化的规律.图5(3)根据作出的v -t 图线可得小车运动的加速度为________ m/s 2.(3)由(2)中图像的斜率可求得加速度a =ΔvΔt=1 m/s 2.作v -t 图像时,我们利用的是瞬时速度,但某一点的瞬时速度是难以测量的,我们可以用一小段时间内的平均速度表示该点的瞬时速度,这是处理这一类问题的方法.针对训练 如图6甲所示是小球沿斜面滚下的频闪照片,照片中相邻小球影像间的时间间隔是0.1 s, 这样便记录了小球运动的时间.小球运动的位移可以通过刻度尺读出.请在图乙所示坐标纸中作出小球滚下过程的v -t 图像,并求出加速度a .图61.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列说法正确的是()A.小车在槽码的牵引下运动时只需打一条纸带,然后进行数据处理B.为使测量更为严谨,应把打下的第一个点作为第一个测量点C.为了便于测量,应舍掉开头一些过于密集的点,找一个适当的点作为计时起点D.两相邻计数点间的时间间隔必须是0.1 s2.在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下述测量各相邻两计数点间距离的方法正确的是()A.当某两个计数点间的距离较大时,可以用短尺进行分段测量B.当某两个计数点间的距离较小时,可以用短尺一次把它测完C.测量各相邻计数点间的距离,应该用最小刻度为毫米的长尺的零刻度对准计时起点,读出各计数点对应的刻度值,然后逐一相减,得到各相邻计数点间距离的数值D.逐次测出各相邻计数点间的距离,这样便于记录3.(多选)在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列关于作v-t 图像的说法正确的是()A.只要确定了v-t图像中的两点,就可以得到小车运动的v-t图像,因此,实验只需要测出两组数据B.作v-t图像时,所取的点越多,图像就越准确C.作出的v-t图线应该通过所有的点,图线曲折也可以D.对于偏离直线较远的点,说明误差太大,应舍去4.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,某同学得到一条用电火花打点计时器打下的纸带如图7甲所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出,电火花打点计时器接220 V、50 Hz交变电源.他经过测量并计算得到电火花打点计时器在打B、C、D、E、F各点时小车的瞬时速度如下表:对应点 B C D E F速度(m/s)0.1410.1850.2200.2540.301图7(1)设电火花打点计时器的打点周期为T,计算v F的公式为v F=________;(2)根据(1)中得到的数据,以A点对应的时刻为t=0,试在图乙所示坐标系中合理地选择标度,作出v-t图像.(3)利用该图像求小车的加速度a=________m/s2;(结果保留2位有效数字)(4)如果当时电网中交变电流的电压变成210 V,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”).5.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如图8所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点(A点为第一个点),相邻计数点间的时间间隔T =0.1 s.图8(1)根据______计算各点的瞬时速度,则v D=______m/s,v C=________m/s,v B=________m/s.(2)在如图9所示坐标系中画出小车运动的v-t图线,并根据图线求出a=________.图9(3)将图线延长与纵轴相交,交点的速度的物理意义:_________________________________ ________________________________________________________________________.(3)将图线延长后,与纵轴的交点的速度表示零时刻小车经过A点的速度大小.。
第二章第1节实验:探究小车速度随时间变化的规律【学习目标】1.会正确使用打点计时器打出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。
【学习重点】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。
【学习难点】会计算各点的瞬时速度。
【预习自测】1.实验目的:探究小车速度随变化的规律。
2.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。
3.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、复写片、。
4.实验步骤(1)如课本31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:(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。
实验报告【实验目的】1.学会使用打点计时器并掌握数据的处理方法.2.能运用v-t图象探究小车速度随时间变化的规律.【实验原理】1.数据采集的方法:不要直接去测量两个计数点间的距离,而是要量出各个计数点到计时零点的距离x1,x2,x3,…然后再算出相邻的两个计数点间的距离Δx1=x1,Δx2=x2-x1,Δx3=x3-x2,Δx4=x4-x3,…这样可以减小相对误差.2.速度的计算方法:各计数点的瞬时速度是用计数点间的平均速度来代替的.3.加速度的计算方法:通过测得的速度,描绘出v-t图象,然后求图线的斜率.【实验器材】小车、细线、钩码、一端附有定滑轮的长木板、打点计时器、纸带、电源、导线(若干)、刻度尺.【实验步骤】1.把一端附有定滑轮的长木板放在桌面上,并使定滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上远离定滑轮的一端,连接好电路,如图所示.2.把一条细线拴在小车上,使细线跨过定滑轮,并在下面挂上合适的钩码,接通电源,待打点计时器打点稳定后再放开小车,让小车拉着纸带运动,打完一条纸带后立即关闭电源.3.换上新纸带重复操作三次.4.在三条纸带中选择一条最清晰的,舍掉开头一些过于密集的点,找一个适当的点作为计时起点.5.选择相隔0.1 s的若干计数点进行测量,把数据填入表格.6.计算出各计数点的瞬时速度,填入表格中.7.增减所挂钩码数,再做两次实验.【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,待打点计时器工作稳定后,再放开小车,当小车停止运动时及时断开电源.3.安装打点计时器时,要尽量使纸带、小车、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上.4.避免小车跟滑轮相碰,当小车到达滑轮前应及时用手按住.5.当小车停止运动时,立即切断电源.6.牵引小车的重物(或钩码)的质量要适宜.如果质量过大,纸带上打出的计时点太少;如果质量过小,点过于密集,不便于测量距离.7.画v-t图象时,注意让所画直线尽量经过较多的点,不在直线上的点大致均匀分布在直线两侧;同时注意坐标轴单位长度的选取,要使图象分布在坐标平面的大部分面积.【数据处理】纸带粘贴处:1.钩码质量为50g时2、钩码质量为100g时1. 图象:2.图象:【误差分析】【实验结论】2019-2020学年高考物理模拟试卷一、单项选择题:本题共10小题,每小题3分,共30分.在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合题目要求的1.如图所示的电路中,D1、D2是完全相同的灯泡,线圈L的自感系数较大,直流电阻不计。
2.1 实验:探究小车速度随时间变化的规律教学目标:1、通过小车在钩码牵引下运动的实验探究,进一步掌握打点计时器的使用方法和利用打点计时器研究物体运动的方法。
2、会计算各个计数点的速度。
3 、设计表格填入实验数据,并能在坐标纸上画出v-t图象。
教学重难点:1、探究物体的速度随时间变化规律。
2、纸带上各点瞬时速度的计算。
3、纸带实验数据的处理办法。
学情分析:学生已经在初步了解打点计时器及其使用方法的基础上,进行本节实验,因此要老师的指导下,引导学生积极动手去做,去画v-t图像。
教学方法: 实验探究。
课时安排:2课时。
实验器材:带有定滑轮的长木板、小车、带有小钩的细线、钩码若干、打点计时器、纸带、实验手册,刻度尺。
实验过程:1、器材安装:学生讨论如何安装,提问一个学生代表回答,老师补充总结。
学生动手操作。
(1)把带有滑轮的长木板平放在实验桌上。
(2)把打点计时器固定在长木板的一端并连接好电源,将纸带穿过打点计时器限位孔(从复写纸下面穿过)。
(3)将小车靠近打点计时器放在长木板上,把纸带的一端固定在小车后端。
(4)将细绳绕过定滑轮,细绳的一端连在小车的前面,另一端挂上适当的钩码。
2、实验:(1)先启动打点计时器,然后放开小车(注意顺序),让小车拖着纸带运动,打点计时器在纸带上打下一行小点。
随后立即关闭电源。
(2)取下纸带,换上新纸带,每组测量三次。
(3)在三条纸带中选择点迹清晰、没有漏点的一条进行数据处理。
3、数据处理 :老师点拨,学生分组操作。
(1)如图所示舍掉纸带开头一些过于密集的点迹,找一个适当的点做为计时起点,并记为0点。
(2)从起点开始,每隔4个点取一个计数点,分别记为1、2、3、4、5点。
思考:相邻两个计数点间的时间间隔为多少秒? (3)用直尺分别测量各个计数点间的距离,填入下表。
思考:通过观察、思考,看看相邻的两个计数点间的距离有什么规律? (4)根据相邻的两个计数点间的距离分别测量中间的计数点1、2、3、4的瞬时速度,把各个计数点的瞬时速度填入下表。
第二章2.1实验:探究小车速度随时间变化的规律教学设计:本节课我们主要是运用探究式学习的方式用打点计时器来测量小车的速度随时间变化的规律.重点是对重物牵引下小车的运动进行探究,在探究过程中,涉及到了实验的设计、操作以及作图象的方法、原则,很好地提高了大家各方面的能力,同时又为后面学习这种匀变速运动打下了基础.三维目标:知识与技能1.会运用已学知识处理纸带,求各点瞬时速度2.会用表格法处理数据,并合理猜想3.巧用v-t图象处理数据,观察规律过程与方法1.初步学习根据实验要求设计实验,完成某种规律的探究方法2.初步学会根据实验数据进行猜测探究、发现规律的探究方法3.认识数学化繁为简的工具作用,直观地运用物理图象展现规律,验证规律情感态度与价值观1.通过对纸带的处理实验数据的图象展现,培养学生实事求是的科学态度,能使学生灵活地运用科学方法来研究问题、解决问题、提高创新意识。
2.在对实验数据的猜测过程中,提高学生合作探究能力。
3.通过经历实验探索过程,体验运动规律探索的方法。
教学重点1.图象法研究速度随时间变化的规律。
2.对运动的速度随时间变化规律的探究。
教学难点对实验数据的处理规律的探究。
教具准备学生电源、导线、打点计时器、小车、钩码、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸、实物投影仪课时安排2课时教学过程(可加一多媒体录象,教师就不需要介绍了)在我们的生活中有跳远助跑、驾车、高山滑雪等运动,在自然界中有雨点下落、鸽子飞翔、蜗牛爬行等运动,在这些运动中都有速度的变化,且变化规律不尽相同,我们怎样才能知道速度随时间变化的规律呢?如何探究一个物体速度随时间变化的规律?如何知道物体在不同时刻的速度?用什么仪器测?【实验】问题一:打点计时器结构如何?问题二:用打点计时器测小车的速度所需哪些实验器材、实验步骤?〈步骤:(1)把一端附有滑轮的长木板平放(一高一低可否?)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远离滑轮的一端,连接好电路。
1.实验:探究小车速度随时间变化的规律
一、选择题(每小题有一个或多个选项符合题意)
1.根据打点计时器打出的纸带,可以从纸带上直接得到的物理量是()
A.位移
B.速度
C.加速度
D.平均速度
2.下列关于计数点的说法中,不正确的是()
A.用计数点进行测量计算,既方便又可减小误差
B.相邻计数点间的时间间隔应是相等的
C. 相邻计数点间的距离应当是相等的
D.计数点是从计时器打出的实际点中选出来的,相邻计数点间点痕的个数相等
3.下列关于使用打点计时器的说法,其中正确的是()
A.不要在未放纸带时通电打点,每次打点完毕,应及时切断电源,切记长时间通电使用
B.每打完一条纸带,要将复写纸调整一下,确保下一次打点清晰
C.若发现振片振幅不稳定,应调节振片螺母,以使振动稳定
D.若打出的点带尾巴或双点,则是由于打点针太长造成的,应适当调节打点针的长度
4.如图所示,纸带上A、B、C、D是打点计时器打出的一系列连续的点,点B、C、D到A点的距离分别为4cm、10cm、18cm,则()
A.纸带可能做匀速直线运动
第3题图
B.纸带可能运动得越来越快
C. 纸带可能运动得越来越慢
D.以上说法都不对
5.用打点计时器测小车的运动速度,下列说法中正确的是()
A.必须选择点迹清晰的纸带,而且应以打点计时器打的第一个点作为第一计数点
B.要舍去开头比较密集的点,任选后面较清晰的某点作为第一个计数点
C.可以每隔任意相同数量的点选取一个计数点
D.在数据处理时,从器材上直接读取的原始数据一定要有表格记录
6.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,下列说法正确的是( )
A.长木板一定要水平摆放,不能一端高一端低
B.使小车速度的变化尽可能快一些
C.使用刻度尺测量长度时,要读到最小刻度的下一位
D.作v-t图时,所描曲线必须经过每一个点
7.如图所示为某次实验中打出的一条经过处理后的纸带,图中O 为小车运动的起始点,A 为所选取的第一个计数点,O 点到A 点之间有部分点不清晰,相邻两个记数点之间有4个点未画出,电源频率为50Hz,用毫米刻度尺测量后可直接算出( ) A.从O 点到F 点运动的时间 B.从A 点到F 点运动的平均速度v C.C 点时的瞬时速度v c D. G 点时的瞬时速度v G
8.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,对于减小实验误差来说,下列方法中有益的是( )
A.选取记数点,把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位
B.使小车运动的加速度尽量小些
C.舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点间隔适当的那部分进行测量、计算
D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验
9.打点记时器原来使用交流电源的频率为50Hz 。
在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,若交流电的频率变小了而未被发觉,则测得的小车的速度值与真实值比较将( ) A.偏大 B.偏小 C.无影响 D.无法判断
10.在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各记数点的瞬时速度如下表格所示:
为了算出加速度,合理的方法是( ) A.根据任意两计数点的速度公式t v a /=算出加速度
B.根据实验数据,画出t v -图象,量出其倾角,由公式αtan =a 算出加速度
C.根据实验数据,画出t v -图象,由图线上任意两点所对应的,由公式t v a /=算出加速度
D.依次算出通过连续两个记数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度 二、填空题(把答案填在相应的横线上或按题目要求作答)
11 .在《探究小车速度随时间变化的规律》实验中,将下列步骤的代号按合理顺序填写在横线上:_____________
A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,先接通电源,后放开纸带
B.将打点计时器固定在平板上,并接好电路
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着重量适当的钩码
D.断开电源,取下纸带
E.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
F.换上新的纸带,再重复做三次
12.某次实验用打点计时器交流电的频率为50Hz ,纸带的记录如图所示,图中前几个点模糊,因此从A 点开始每打五个点取一个计数点,其中B 、C 、D 、E 点的对应速度v B =_____m/s,
v C =_____m/s, v D =_____m/s, v E =_____m/s,由此推得F 点的速度v F =_____m/s.
三、解答题. (解答时请写出必要的文字说明、方程式和重要的演算步骤)
13.如图所示是汽车在一段公路上行驶的v -t 图象,根据图象中的数据,请你尽可能详尽地描述汽车的运动过程.
14.某研究性学习小组在研究小车在水平薄布面上做减速运动的实验中,所打出的纸带如图所示,纸带上相邻两点对应的时间间隔为0.02s.请你用刻度尺量出相邻两点之间的距离填在下表中:
10
20
30
40 10 20 30 40 50 t /min
v /(m •s -1)
第13题图
(1)从纸带上可以确定小车做减速运动的初速度约为多少? (2)分析纸带及测量的数据,提出一个相关的问题.
15.如图所示,是小车拖动纸带用打点计时器打出的一条纸带,A 、B 、C 、D 、E 为我们在纸带上所选的计数点,相邻计数点间的时间间隔为0.1s.试求: (1)打点计时器打下B 、C 、
D 各点时小车的瞬时速度. (2)由小车的运动规律,推断出小车在
E 点的瞬时速度
(3)由小车的运动规律可否推断出从B 点到E 点的加速度,若能,请计算出加速度。
16.如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 为相邻的记数点,相邻记数点的时间间隔
T =0.1s.
(1)在图2-8所示的坐标中作出小车的v-t 图线. (2)将图线延长与纵轴相交,交点的速度大小是多少,此速度的物理意义是什么?
17. 在利用打点计时器探究小车运动规律的实验中,某同
学在打出的纸带上每5点取一个记数点,测出每两个相邻
记数点间的距离分别为x 1、x 2、…、x 6
,然后他把纸带上
第16题图
图2-8
第17题图
x1、x2、…、x6各段准确地剪成6段,按如图2-11那样帖在坐标纸上,彼此不留间隙也不重叠,纸带下端都准确地与横轴重合,x1的左边准确地与纵轴重合,横轴为时间轴,纵轴为速度轴,该同学在这个图中作出了v-t图象,并由图象求出了加速度a,请说明他是如何作出速度图象并求出加速度a的。
18.某研究性小组为探究小球在如图所示的斜面上运动的规律,在实验中让小球依次通过斜面上的A、B、C、D、E、F点,已知AB=6cm,BC=10cm,CD=14cm,DE=18cm,滑块经过相邻两点之间的时间间隔为2s,请你帮他们找到小球的速度随时间的变化,从而推断出小球的运动规律。
第18题图。