第2章 1. 实验：探究小车速度随时间变化的规律(学案)-【成才之路】2023-2024学年高中新教材物理必修第一册同步学习指导（人教版2019）

第二章　 匀变速直线运动的研究 本章素养概述 情境诱思􀅰导入新知　 情境导入 　 　 在生活中ꎬ高山滑雪、汽车启动、百米赛跑􀆺􀆺ꎻ在自然界里ꎬ物体下落、猎豹捕食ꎬ蚂蚁搬 家􀆺􀆺这些物体的运动ꎬ大多是变速运动ꎬ其运动规律比较复杂ꎮ 本章在掌握了描述运动学的几个物理量的基础上ꎬ具体研究一种最简单的变速运动———匀变 速直线运动的规律ꎮ 　 　 　 　 １. 实验:探究小车速度随时间变化的规律 目标体系构建 明确目标􀅰梳理脉络　 课程标准 　 　 １. 通过实验探究物体运动的速度随时间变化的 规律ꎬ为建构匀变速直线运动的模型奠定基础ꎮ ２. 描绘物体运动的速度—时间图像ꎬ通过对拟 合成的图像观察、思考ꎬ找出物体速度变化的规律ꎮ ３. 经历探究小车速度随时间变化的规律ꎬ体会 研究直线运动的一般思路ꎮ 素养目标 科学探究 １. 能从纸带上获取实验数据 计算各点的瞬时速度ꎮ ２. 学会用图像法处理实验数 据ꎬ并能根据 ｖ － ｔ 图像描述 物体的运动规律ꎮ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 课前预习反馈 教材梳理􀅰落实新知　 知识点 １ 实验思路 　 　 １.实验目的 研究小车速度随时间变化的规律ꎬ测量小 车在不同时刻的瞬时速度ꎮ 　 　 ２.实验器材 　 打点计时器、一端附有定滑轮的长铝板、 　 小车、纸带、细绳、槽码、　 刻度尺、导线、交流 电源ꎮ 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 038 {#{QQABRYQAogioAAIAAAhCQwWACAKQkACAAAoOxBAMsAABQRNABAA=}#} 　 　 ３.实验思路 如图所示ꎬ把一端带有 　 滑轮的长铝板平 放在实验桌上ꎬ铝板上放一个可以左右移动的 　 小车ꎬ小车一端连接穿过打点计时器的　 纸带ꎬ 另一端连接绕过滑轮系有　 槽码的细绳ꎮ 小车 在槽码的牵引下运动ꎬ通过研究纸带上的信息ꎬ 就可以知道小车运动的速度是怎样随时间变 化的ꎮ 知识点 ２ 进行实验 　 　 １. 按照图固定好实验器材ꎬ并连接好电路ꎮ ２. 把小车停在　 靠近打点计时器的位置ꎮ ３. 启动计时器ꎬ然后　 放开小车ꎬ让它拖着 纸带运动ꎮ 打点计时器在 　 纸带上打下一行 小点ꎮ ４. 　 关闭电源ꎬ取下纸带ꎮ ５. 增减所挂的槽码 (或在小车上放置重 物)ꎬ更换纸带ꎬ再做两次实验ꎮ 知识点 ３ 数据分析处理 　 　 １.瞬时速度的计算:各计数点的瞬时速度 可用以该点为中间时刻的一段时间内的　 平均 速度来代替:ｖｎ ＝ ｘｎ ＋ ｘｎ ＋１ ２Ｔ ꎮ ２.根据 ｖ － ｔ 图像判断运动性质: 用描点法可作出小车的 ｖ － ｔ 图像ꎬ根据图 像的形状可判断小车的运动性质ꎮ ３.加速度的计算:利用 ｖ － ｔ 图像的　 斜率求出 小车的加速度ꎮ 『微训练』 １. 根据预习内容ꎬ判断下列说法正误: (１)长铝板一定要水平放置ꎬ不能一端高一 端低ꎮ (　 　 ) (２)纸带上可以每隔任意相同数量的点选取 一个计数点ꎮ (　 　 ) (３)使用刻度尺测量长度时ꎬ要进行估读ꎮ (　 　 ) (４)作 ｖ － ｔ 图像时ꎬ所描曲线必须经过每一 个点ꎮ (　 　 ) (５)在处理数据时ꎬ常用公式法和图像法ꎮ (　 　 ) 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　 　２. (２０２３􀅰河北承德高一期中)电磁打点计时器 是一种使用交流电源的计时仪器ꎬ根据打点 计时器打出的纸带ꎬ我们可以从纸带上直接 得到的无需测量的物理量是 ( Ａ ) Ａ. 时间间隔 Ｂ. 位移 Ｃ. 平均速度 Ｄ. 瞬时速度 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 􀪋 课内互动探究 细研深究􀅰破疑解难　 实验操作的注意事项 探究􀈀 　 　 注意事项 　 　 １. 开始释放小车时ꎬ应使小车靠近打点计 时器ꎮ ２. 先接通电源ꎬ计时器工作后ꎬ再放开小 车ꎬ当小车停止运动时及时断开电源ꎮ ３. 要防止槽码落地和小车跟滑轮相撞ꎬ当 小车到达滑轮前及时用手按住它ꎮ ４. 牵引小车的槽码个数要适当ꎬ以免加速 度过大而使纸带上的点太少ꎬ或者加速度太小ꎬ 而使各段位移无多大差别ꎬ从而使误差增大ꎬ加 速度的大小以能在 ５０ ｃｍ 长的纸带上清楚地取 得六七个计数点为宜ꎮ ５. 要区别计时器打出的点与人为选取的计 数点ꎬ一般在纸带上每隔四个点取一