2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律（备好课）-2022-2023学年高一物理同步备课精编三件套 课件+导学案+作业（人教版2019必修第一册）

2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 第二章 匀变速直线运动的研究 人教版（2019）必修 第一册 1.练习打点计时器的使用和纸带数据处理。 2.学会测量瞬时速度的方法，利用实验中获取数据，学会利用图像处理实验数据的科学方法，进而探究小车速度随时间变化的规律。 一、实验目的 二、实验原理 1.利用纸带计算瞬时速度：用某段位移的平均速度表示中间点的瞬时速度。 2.用v－t图像表示小车的运动情况：以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，用描点法画出小车的v－t图像，进而探究速度与时间的关系。 打点计时器、学生电源、复写纸、纸带、导线、一端带有滑轮的长木板、小车、细绳、槽码、刻度尺、坐标纸。 三、实验器材 四、实验思路 五、实验步骤 1.木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定，连接好电路 2. 穿纸带；挂钩码。 3.先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源。 4.换纸带，加钩码，再做一次. 六、纸带处理 1.怎样分析和选取纸带上的点 （1）开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始,每隔五个间隔取一个计数点，(每两个计数点之间的时间间隔是0.1s）； （2）取六个点，标号 0，1，2，3，4，5 2.如何计算所取点的速度？ 平均速度 → 瞬时速度（如何测△x） 3.如何设计表格记录数据？ 七、数据记录与分析 1、列表法。 2、图象法（v - t 图象）： ① 根据所得数据，选择合适的标度建系（图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积） ② 根据所得数据确定点的位置,观察和思考点的分布规律。 ③ “拟合”图象：从点的分布可以有很大把握地说这些点应该在一条直线上，画出一条直线，让尽可能多的点处在这条直线上，其余均匀分布，去掉偏差太大的点 思考与讨论 1.为什么画出的是一条直线？ 2. 若某个点明显偏离直线，可能是什么原因及怎样处理？ 3. 从图上可以看出小车的速度随时间怎样变化？ 八、实验注意事项 1．固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。 2．滑轮不能过高,细绳应与木板平行. 3．小车应由紧靠打点计时器处开始释放，在撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。 4．先接通电源，后让纸带运动。 5．打点结束后立即关闭电源。 1．关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法不正确的是（　　） A．长木板不能侧向倾斜，但可适当一端高一端低 B．在释放小车前，小车应紧靠计时器 C．应先接通电源，待计时器打点稳定后再释放小车 D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动 B 2．在实验中，利用纸带上的数据得出各计数点的瞬时速度后，以速度v为纵轴，以时间t为横轴建立直角坐标系。某次实验中某同学描出的点如图所示。在直角坐标系上一共描出了10个点。下列思考有道理的是（ 　　） ①这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的v-t图线不可能为一条直线，而应为一条光滑的曲线 ②这10个点中有6个点虽然不在一条直线上，但它们在一条直线附近，只有F和B两点离这条直线太远 ③在8个点当中只有4个点能画在一条直线上（A、D、G、I），有6个点不在该直线上，这条直线肯定不能表示小车运动的规律 ④与直线偏差较小的点（C、E、H、J）可能是实验误差造成的，而与直线偏离较大的点（B、F）则可能是实验中出现错误造成的 A．①③ B．②④ C．①② D．③④ B 3．用电磁打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器的工作频率为50Hz，如图所示的是一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出。 （1）根据运动学有关公式可求得 vB=0.165m/s，vc=___________m/s，vD=0.263m/s； （2）利用求得的数值在下图所示的坐标系中做出小车的v-t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；（保留小数点后两位） （3）根据图像可以求出0时刻的初速度vA=___________m/s。（保留小数点后三位） 4．某同学在做“探究：小车的速度随时间变化规律”的实验中（如图甲），用打点计时器记录了被匀加速运动的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乙所示，每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s。 vB vC vD vE vF 数值（m/s） 0.479 0.560 0.640 0.721 （1）试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔0.10s测一次速度，现已经计算出打下C、D、E、F四个点时小车的瞬时速度，请将B点的速度值算出并填写到表格中。（保留3位有效数字） _______ （2）将