专题2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律（导学案）-2019-2020学年上学期高一物理同步精品课堂（人教版必修1）

人教版 物理必修1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 【学习目标】 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. 【自主预习】 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哪些？ 【合作探究】 1.实验操作步骤 (1)把一端带有滑轮的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. 2.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. 3.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.  4.纸带的选取原则:　.  5.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　　　　.  6.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.  【课堂检测】 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.运动中受摩擦力作用 D.木板未调成水平 2.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 1 2 3 4 5 6 计数点对应时刻/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 通过计数点的速度/(cm·s-1) 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0 为了算出加速度,合理的方法是(　　) A.根据任意两计数点的加速度公式a=算出加速度 B.根据实验数据,画出vt图象,量出其倾角α,由公式a=tanα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=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 3.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 4.一打点计时器固定在倾角为θ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=　　　　.  5.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　　　　.  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