第二章 第4节 科学测量：做直线运动物体的瞬时速度-【精讲精练】2023-2024学年高中物理必修第一册鲁科版(教师用书)

享学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b2XXk.com○ 您身边的互联网+教辅专家 #第4节科学测量：做直线运动物体的瞬时速度 [学业要求与核心素养] 1.了解打点计时器的结构、原理及使用方法，进一步练习使用打点计时器。 2.能从纸带上获取实验数据计算各点的瞬时速度。 科学探究 3. 学会用图像法处理实验数据，并能根据-1图像描述小车运动速度随时间的 变化规律。 4.会用0-1图像和逐差法求出加速度。 /预习案必备知识·问题导学 /通教材·理如识·素养初成 一、两种计时器 1.电磁打点计时器 ()用途：计时仪器，它通过在纸带上留下的一系列小点，既记录了时间，又记录了 相应的位移。 (2)使用电源：4~6Y低压交流电源。 (3)打点频率：频率为50H2,打点时间间隔为002s。 (4)工作原理：利用电流的磁效应原理打点计时。 (⑤)构造：线圈、永久磁铁、振片、振针、限位孔等，如图所示。 线圈 振针 、永久磁铁 纸带 复写纸 电磁打点计时器 2.电火花打点计时器 (1)用途：与电磁打点计时器相同。 (2)使用电源：220V交流电源。 (3)打点频率：频率为50Hz,打点时间间隔为0.02s。 (4④工作原理：利用电火花打点计时。 (⑤)构造：脉冲输出开关，正、负脉冲输出插座，墨粉纸盘，纸盘轴等，如图。 ·独家授权侵权必究· 享学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b2XXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 负脉冲输出插座（黑色）】 墨粉 纸盘 2纸盘轴 正脉冲输出插座（红色）○ 脉冲输出开关 弹性卡 限位槽 母 纸 电源插头 电火花打点计时器 二，实验原理 利用打点计时器打出的纸带上记录的数据，计算出各时刻的速度，再作出速度一时间的 关系图像。 1.某点的瞬时速度等于以它为中间时刻的一小段时间内的平均速度。 2,若-图像为一倾斜直线，则物体做匀变速直线运动，图线的斜率表示加速度。 三、实验器材 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、 钩码、刻度尺、坐标纸。 四、实验步骤（见教材 五、数据处理 1.速度的计算：各计数点对应的瞬时速度用平均速度来代替。 2.图像法 4/(m8 (1)分析小车运动的-图像，描述小车的运动速度随时间变化的规律。 (2)据所画-t图像求出小车运动的加速度a=△v△t。 六、误差分析 1.木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀。 2.根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速度有误差。 丫探究案关键能力·互动探究 /新析考点。悟规神。童养提用 一、对实验原理和实验操作的考查 例D在探究“小车速度随时间变化的规律”的实验中，是用打点计时器在纸带上打 的点记录小车的运动情况。某同学做此实验时步骤如下： A.拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，放开纸带，再接通电源。 B.将打点计时器固定在长木板上，并接好电路。 ·独家授权侵权必究 享学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b2XXk.com● 您身边的互联网+教辅专家 C.把一条绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下而挂上适当的钩码。 D.小车停止运动后，直接取下纸带 E.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 其中错误或遗漏的步骤有 (1) (2) 将以上步骤完善后按合理的顺序填写在下面横线上。 [答案](I)步骤A中应先通电，再放开纸带，顺序不能颠倒；D中取下纸带前应先断开 电源。 (2)遗渐的步骤F:换上新纸带，重复实验两次。 BCEADF 二、对实验数据处理的考查 例②在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中： ()实验提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩 码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计。其中在本实验中不需要的器材是 (2)如图甲所示是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上 两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T=0.02s,则相邻两个计 数点间的时间间隔为 s,其中1=7.05cm、s52=7.68cm、多=8.33cm、s=8.95cm、 s5=9.61cm、s6=10.26cm。 如下表列出了打点计时器打下B、C、E、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时 器打下D点时小车的瞬时速度。 位置 B C D E 速度/ms-1) 0.737 0.801 0.928 0.994 (③)以A点为计时起点，在图乙所示坐标系中画出小车的速度一时间关系图线。 (4)计算出的小车的加速度a= ms2。 ◆独家授权侵权必究· 享学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b.zxxk.com 您身边的互联网+教辅专家 1.00/mg 0.95 0.90 0.85 0.80 0.75 0.7 00.10020