步步高2015年秋高一物理必修一学案与检测 第二章 匀变速直线运动

学案1　实验：探究小车速度随时间变化的规律 [目标定位]　1.进一步练习使用打点计时器.2.会利用平均速度求瞬时速度.3.会利用v－t图象处理实验数据，据此判断物体的运动性质并求加速度． 一、实验器材 打点计时器、交流电源、纸带、一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸． 二、实验原理 1．纸带上某点的瞬时速度一般用一小段时间内的平均速度代替． 2．用描点法画出小车的v－t图象，图线的斜率表示加速度，如果v－t图象是一条倾斜的直线，说明小车的速度是均匀变化的．[来源:Z§xx§k.Com] 三、实验步骤 1．如图1所示，把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路． 图1 2．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上适当的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车的后面． 3．把小车停在靠近打点计时器的位置，先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一串小点，随后立即关闭电源．换上新纸带，重复操作两次． 四、数据处理 1．挑选纸带并测量 在三条纸带中选择一条点迹最清晰的．为了便于测量，舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点当作计时起点(0点)，每5个点(相隔0.1s)取一个计数点进行测量，如图2所示．(相邻两点间还有4个点未画出) 图2 2．瞬时速度的计算和记录 (1)计算方法：时间间隔很短时，可用某段时间的平均速度表示这段时间内某一时刻的瞬时速度，即vn＝，其中T＝0.1s..例如，图中计数点4的速度v4＝ (2)设计表格并记录相关数据 位置 0 1 2 3 4 5[来源:学#科#网Z#X#X#K] 6[来源:Zxxk.Com] 7[来源:Z.xx.k.Com] 时刻t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 v/(m·s－1) 3.作出小车运动的v－t图象 (1)定标度：坐标轴的标度选取要合理，应使图象大致布满坐标纸． (2)描点：在坐标纸上描出各个点的位置． (3)连线：用一条平滑的曲线或直线“拟合”这些点． 4．分析图象得规律 如果画出的v－t图象是一条倾斜的直线，说明小车做速度均匀变化的直线运动．根据a＝求出上车的加速度． 五、注意事项 1．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器． 2．先接通电源，等打点稳定后，再释放小车． 3．打点完毕，立即断开电源． 4．选取一条点迹清晰的纸带，舍弃开头点迹密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少．一般在纸带上每隔4个点取一个计数点，即时间间隔为T＝0.02×5s＝0.1s. 5．在坐标纸上画v－t图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量布满坐标纸． 6．利用描出的点作v－t图象时，不要将相邻的点依次相连成折线，而应使大多数点在直线(或曲线)上，不在线上的点均匀分布在直线(或曲线)两侧，个别离线较远的点舍去．[来源:Zxxk.Com] 例1　在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，某同学的实验操作步骤如下，试找出其中的错误和遗漏的步骤(遗漏步骤可编上序号G)． A．拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开纸带，再接通电源 B．将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电路 C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当的钩码 D．取下纸带，再断开电源 E．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 F．从所打的纸带中选取理想的纸带进行测量分析 错误和遗漏： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③G.________________________________________________________________________； 正确的步骤顺序为________________________． 答案　①A中应先接通电源，再放开纸带　②D中应先断开电源，再取下纸带　③换上新纸带，重复实验两次　BECADGF 例2　在用电火花计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，图3甲是一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出．(电源频率为50Hz) 图3 (1)根据运动学有关公式可求得vB＝1.38m/s，vC＝________ m/s，vD＝3.90m/s.(保留三位有效