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1、高一物理学案（人教版2019） 班级：_ 姓名：_ 学号：_ 2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律【教学要求】1.会正确使用打点计时器打出的匀变速直线运动的纸带.2.会用描点法作出vt图象.3.能从vt图象分析出匀变速直线运动的速度随时间的变化规律.4.培养学生的探索发现精神.【课前预习】1.打点计时器使用的是电源,且打点周期取决于电源的,当电源频率为50Hz时,打点计时器每隔s打一个点;现在用打点计时器测定小车的速度,当电源的频率低于50Hz时,若仍按50Hz的时间间隔打一个点计算,则测出的速度值将比小车真实的速度值.2.本节实验的实验器材有: .3.实验操作步骤(1)把一端带有滑轮的
2、长木板平放在实验桌上,并使,把打点计时器固定在,连接好电路.(2)把拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下面挂上合适的,放手后看,然后把穿过打点计时器的限位孔,并把的另一端固定在小车后面.(3)把小车停靠在处,先,然后,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列小点,换上纸带,重复实验3次.(4)增减所挂的钩码,或在小车上放置重物,再做两次实验,每次实验打3条纸带.4.实验操作过程中应注意以下几点:(1)开始释放小车时,应使小车打点计时器.(2)先,计时器工作后,再,当小车停止运动时要及时.(3)要防止钩码落地时与小车和滑轮相撞,当小车到达滑轮前应及时.(4)牵引小车的钩码数量要适当,以免加速
3、度太大而使纸带上的点太少,或者加速度太小,而使各段位移无多大差别,从而增大误差.5.纸带上各计数点的瞬时速度可以用计数点内的来代替;通过测得的速度,描绘出小车运动的速度时间图象,然后求出图象的,其即为小车运动的加速度.6.纸带的选取原则: .7.如果每5个点取一个计数点,则每相邻两个计数点间的时间间隔是.8.作速度时间图象:(1) .(2)严格按实验数据描点,根据点的分布分析速度的变化特点.(3)用一条来坐标系中描出的点.【课上探究】例1在测定匀变速直线运动的实验中，打点计时器打出一纸带，A、B、C、D为四个计数点，且两相邻计数点间还有四个点没有画出，所用交流电频率为50 Hz，纸带上各点对应
4、尺上的刻度如图218所示，则vB_ m/s，a_ m/s2. 例2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，电火花计时器接220V、50Hz交流电源他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时小车的瞬时速度如下表：对应点BCDEF速度(m/s)0.1410.1850.2200.2540.301 (1)设电火花计时器的计时周期为T，计算vF的公式为vF_；(2)根据(1)中得到的数据，以A点对应的时刻为t0，试在图乙所示坐标系中合理地
5、选择标度，作出vt图象；(3)利用该图象求小车的加速度a_m/s2(结果保留2位有效数字)；(4)如果当时交变电流的频率不变，电压变成210V，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”) 【课后诊断】【基础巩固-合格考要求】1.用打点计时器研究加速度不变的直线运动的实验中,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.长度测量不准确 B.打点时间间隔不均匀C.运动中受摩擦力作 D.木板未调成水平2.关于用打点计时器探究小车速度随时间变化规律的实验,下列说法中正确的是()A.打点计时器应固定在长木板上,且靠近滑轮一端B.开始实验
6、时小车应靠近打点计时器一端C.应先接通电源,待打点稳定后再释放小车D.牵引小车的钩码个数越多越好3.一打点计时器固定在倾角为的斜面上,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,打出的纸带的一段如图所示.纸带上0、1、2、3、4、5、6是计数点,每相邻计数点之间的时间间隔为0.1s.(1)根据纸带上记录的数据判断小车是做运动.(2)若小车做速度随时间均匀增加的运动,则加速度的大小a=.(3)在打下计数点3时小车对应的速度大小为v=. 4.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,如图所示的是某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,相邻计数点间还有四个点未
7、画出.(1)根据可以判定小车做速度随时间均匀增加的直线运动.(2)根据有关公式可求得vB=1.38m/s,vC=m/s,vD=3.90m/s.(3)利用求得的数值作出小车的vt图线(以打A点时开始计时),并根据图线求出小车运动的加速度a=m/s2.(4)将图线延长与纵轴相交,若交点的纵坐标是0.12m/s,此交点的物理意义是. 【拓展提升-等级考要求】5.在研究加速度不变的直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的速度,如下表所示:计数点序号123456计数点对应时刻/s0.10.20.30.40.50.6通过计数点的速度/(cms-1)44.062.081.0100.0110.0168.0为了
8、算出加速度,合理的方法是()A.根据任意两计数点的加速度公式a=vt算出加速度B.根据实验数据,画出vt图象,量出其倾角,由公式a=tan算出加速度C.根据实验数据,画出vt图象,由图线上任意两点所对应的速度,用公式a=vt算出加速度D.依次算出通过连续两计数点间的加速度,其平均值作为小车的加速度6.一位同学设计了用打点计时器测量小车沿斜面下滑的加速度的实验,实验装置示意图如图甲所示.已知打点计时器使用的电源的频率为50Hz,图乙是所打出的纸带的一段,用毫米刻度尺量得数据如下:x1=1.69cm,x2=2.28cm,x3=3.04cm,x4=3.82cm,x5=4.58cm,x6=5.36cm,x7=6.14cm.甲(1)由图乙可知,相邻两计数点之间的时间间隔t=s.乙(2)利用所测数据计算小车沿斜面下滑的加速度时,有一数据不可靠,这一数据是(填数据的字母代号).(3)去掉这一不可靠数据,利用其余数据可求小车下滑加速度大小a=m/s2(取三位有效数字). 4学科网（北京）股份有限公司