第二章 1 实验：探究小车速度随时间变化-【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（人教版2019）

物理必修·第一册[U] 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 第二章 匀变速直线运动的研究 1.实验：探究小车速度随时间变化的规律 ②核心素养定位 1.进一步练习使用打点计时器。2.会利用纸带求小车运动的瞬时速度。3.会 利用图像处理实验数据，并由图像计算小车的加速度和判断小车的运动情况。 课前自主学习 1.实验目的 研究小车在重物牵引下运动时，小车的速度随时间变化的规律。 2.实验思路 (1)需要测量的物理量：小车在不同时刻的sp01)瞬时速度。可用上 spl02打点计时器测量。 (2)实验方案 小车计时 纸猫 小车在重物牵引下沿木板运动的实验装置 如图，小车在splO3)槽码的牵引下运动，通过研究sp1O4)纸带上的信息， 就可以知道小车运动的速度是怎样随时间变化的。 (3)实验器材 打点计时器、一端带有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、槽码、刻度尺、 导线、交变电源。 思考：利用打点计时器打出的纸带可以获取哪些信息？ 提示：打出的点迹记录了时间和位移；利用速度定义式可求打出各点时纸带 ◆独家授权侵权必究· 物理必修·第一册[U] 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 的瞬时速度。 课堂探究评价 探究☑ 探究过程·获取数据 仔细观察下列图片，认真参与师生互动”。 打点 小车计时器 纸掃 口槽码 小车在重物牵引下沿木板运动的实验装置 师生互动 活动1：本实验要研究的对象是什么？研究的目的是什么？ 提示：研究的对象是小车；研究其速度随时间变化的规律。 活动2：本实验的操作步骤是什么？ 提示：(1)按照实验装置图，把一端带有定滑轮的长木板平放在实验桌上，并 使定滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有定滑轮的一端，连接好电 路。 (2)木板上放一个可以左右移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸 带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳。 (3)把小车停在靠近打点计时器的位置，启动计时器，然后放开小车，让它拖 着纸带运动，打点计时器会在纸带上打下一行小点，随后，立即关闭电源。 (4)增减所挂的槽码（或在小车上放置重物），更换纸带，再做两次实验。 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)为防止槽码落地，且避免小车跟滑轮相碰，可在长木板有滑轮的一端装上 带弹簧的钉子（或橡皮泥）： (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[U] 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)打完一条纸带后要立即关闭电源，再取下纸带。 (6)牵引小车的槽码个数要适当，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：小车在不同数量槽码的牵引下运动，得到了多条纸带，纸带开头的 点过于密集，应该怎么办？ 提示：为了便于测量，舍掉纸带开头过于密集的点，找一个适当的点作为计 时起点。 活动2：如何在纸带上选取计数点，并计算各计数点的瞬时速度？ 提示：可选择相隔01s(或更短)的若干计数点进行测量。计算某计数点的瞬 时速度时，应取以该计数点为中间时刻的较近的两计数点间的位移△，并求该段 位移的平均速度，这个平均速度近似等于该点的瞬时速度。 活动3：根据活动2对得到的多条纸带作了如图所示的标记测量，如果图中 相邻计数点间的时间间隔用T表示，各计数点的瞬时速度是什么？试设计一个表 格记录小车的瞬时速度。 提示：1、2、3、4、.各点的瞬时速度分别为：=x22T,,=x3-x12T, 3=x4-x22T,,=x5-x32T,0 设计表格如下，将上述计算得出的各点的瞬时速度填入表中标有“的一行。 同理，计算增减槽码后两次实验的速度，分别填入表中标有“2”和”的两行内。 表小车在几个时刻的瞬时速度 位置编号 0 1 3 4 5 6 时间ts 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 /(ms-1 独家授权侵权必究 物理必修·第一册[U] 色学科网书城四 品牌书店·知名教辅·正版资源 b.zxxk.c0m○】 您身边的互肤网+教辅专家 2/(ms-1) /(ms-) 活动4：能否从表格中的数据看出小车速度随时间变化的定量关系？如果不 能，怎么办？ 提示：从表格中的数据不容易看出小车速度随时间变化的定量关系。 可以考虑用t图像分析速度y与时间t的定量关系： ①以时间t为横轴、速度v为纵轴建立直角坐标系，根据表中的、t数据在 坐标系中描点。 ②用平滑曲线（包括直线）将这些点连起来，让这条线通过尽可