第二章 第三节 测量匀变速直线运动的加速度-【金版教程】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册创新导学案word（粤教版2019）

物理必修·第一册 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.C0m● 您身边的互联网+教辅专家 第三节 测量匀变速直线运动的加速度 ②核心素养定位 1.掌握匀变速直线运动的推论a=4sT2和3=2.能利用打点计时器测量 匀变速直线运动的瞬时速度和加速度， 课前自主学习 1.实验目的 利用打点计时器测量匀变速直线运动的瞬时速度和加速度 2.实验原理 (1)匀变速直线运动的两个推论 ①匀变速直线运动的加速度等于两个连续相等时间里的xp101)位移变化 量与spl02这个时间平方之比.即a=4sT2. ②匀变速直线运动的物体，在两个连续相等时间里，中间时刻的速度等于！ splO3这两段时间里的平均速度.即v☒=s1十s22T (2)证明：如图所示，做匀变速直线运动的物体经过两个连续相等时间T 根据匀变速直线运动的规律有 s1=vAT+12aT2,s2=vBT+12aT2 又vg=M+aI 令△s=S2一s1 可以得到：a=sT2vg=s1+s22T 3.实验器材 sp104打点计时器、纸带、复写纸、sp105)交变电源、小车、细绳、一 端附有定滑轮的长木板、spO6)刻度尺、钩码、导线等. 课堂探究评价 。独家授权侵权必究 物理必修·第一册 色学科网书城■ 品牌书店·知名教辅，正版资源 b.zxxk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 探究上 测量过程·获取数据 仔细观察下列图片，认真参与“师生互动” 纸带电源插头 定滑轮 钩码 研究匀变速直线运动的实验装置 师生互动 活动1：根据实验目的和原理，本实验需要测量记录哪些量？ 提示：小车在相邻相等时间内运动的位移，以及这个相等的时间. 活动2：本实验的实验步骤是什么？ 提示：(1)如图所示，把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上，将滑轮端 伸出桌面，将打点计时器固定在木板上没有滑轮的一端，连接好电路（若使用电磁 打点计时器，接4~6V的低压交流电源：若使用电火花计时器，接220V的交流 电源)， (2)在让纸带穿过打点计时器的限位孔后，将其一端夹在小车尾部正中央.把 小车靠近打点计时器，在小车前端系上细绳.细绳、纸带与木板平行，且细绳、 纸带、限位孔要在一条直线上，细绳长度略短于定滑轮离地的高度.细绳跨过定 滑轮，挂上适量的钩码 (3)启动打点计时器，然后释放小车，让它拖着纸带运动，适时阻止小车与滑 轮相碰.及时关闭电源，更换纸带，重复做三次. 活动3：本实验探究中有哪些注意事项？ 提示：(1)细绳应该与长木板的表面平行. (2)防止钩码落地，且避免小车跟滑轮相碰 (3)开始放开小车时，应使小车靠近打点计时器 (4)先启动打点计时器，再放开小车， ·独家授权侵权必究 物理必修·第一册 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.C0m● 您身边的互联网+教辅专家 (⑤)取下纸带前，先断开电源。 (6)牵引小车的钩码个数要适当，以免小车速度过大而使纸带上的点太少，或 者速度太小，而使各段位移差别不大，使误差增大 探究☑ 分析数据·得出结论 活动1：小车在不同数量钩码的牵引下运动，得到了多条纸带，纸带开头的 点过于密集，应该怎么办？ 提示：选择点迹清楚、没有漏点的纸带，舍弃开始点迹密集的一段，找一个 合适的点作为开始点， 活动2：为了测量方便和提高测量精度，应如何在纸带上选取计数点，以计 算各计数点的瞬时速度及加速度？ 提示：为了提高位移和时间的测量精度，可以把每打若干次点的时间作为时 间单位，例如把每打五次点的时间作为时间单位，则时间间隔T=5×0.02s=0.1 s. 活动3：根据活动2确定恰当的计数点，并标上序号0,1,2,3，，如图 所示.每两个相邻计数点间的距离分别为$，s2,3,,时间间隔为T根据匀变 速直线运动的特点，从纸带的运动信息分析判断小车的运动是不是匀变速直线运 动. 023 记录运动信息的纸带 提示：若在实验误差允许范围内，有S2一S1=3一S2=4一s3=.=△s,则可 判断小车的运动是匀变速直线运动. 活动4：由△s=aT2可得出，a1=s2-slT2,a2=s3-s2T2,,a5=s6-s5T2, 请写出加速度平均值的表达式 提示：=al十a2+.十a55=s6-s15T2. 活动5：由△s=a2可以分析得出，a1=s4-s13T2,a2=s5-s23T2,a3= ·独家授权侵权必究· 物理必修·第一册 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.c0m● 您身边的互联网+教辅专家 s6一s33T2,由此求出加速度的平均值.想一想，为什么这样做能减小实验误差？ 提示：=a1+a2十a33=s6+s5+s4-s3一s2-s19T2.与活动4中的表达 式比较可知，此方案用到了所有测量数据，故这样做能减小实验误差，