第02章 匀变速直线运动的研究-2017版同步导学案优化探究物理（人教版必修1）

人教版物理 · 必修1 返回导航 上页 下页 1　实验：探究小车速度随时间变化的规律 人教版物理 · 必修1 返回导航 上页 下页 01 实验 认知导学 02 实验 核心解读 03 典例 探究剖析 04 课后 达标检测 人教版物理 · 必修1 返回导航 上页 下页 一、实验目的 1．利用打点纸带研究小车的运动情况，分析小车的速度随时间变化的规律． 2．会用图象法处理实验数据． 人教版物理 · 必修1 返回导航 上页 下页 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—时间的关系图象． 1．若做匀变速直线运动，则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v­t图线为一倾斜的直线，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． 人教版物理 · 必修1 返回导航 上页 下页 一、实验步骤 1．如图所示，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． 人教版物理 · 必修1 返回导航 上页 下页 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，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行，然后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．把小车停在打点计时器处，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，重复实验三次． 人教版物理 · 必修1 返回导航 上页 下页 二、数据处理 1．挑选纸带并测量 在三条纸带中选取一条点迹最清晰的．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0.1 s)取一个计数点进行测量，如图所示．(相邻两点间还有4个点未画出) 人教版物理 · 必修1 返回导航 上页 下页 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＝eq \f(xn＋xn＋1,2T).例如，图中计数点4的速度v4＝eq \f(x4＋x5,2T)，其中T＝0.1 s. (2)设计表格并记录相关数据 位置 0 1 2 3 4 5 6 7 时刻t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 v/(m·s－1) 人教版物理 · 必修1 返回导航 上页 下页 3.作出小车运动的v­t图象 (1)定标度：坐标轴的标度选取要合理，应使图象大致分布在坐标平面中央． (2)描点：在坐标纸上确定出各个坐标点的位置． (3)连线：用一条平滑的曲线或直线“拟合”这些点． 4．实验结论 分析小车运动的v­t图象，描述小车的运动速度随时间变化的规律．如果画出的v­t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．图象和纵坐标的交点表示开始计时时小车的速度——初速度． 人教版物理 · 必修1 返回导航 上页 下页 三、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，适当舍弃点迹密集部分，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＝0.02×5 s＝0.1 s. 5．在坐标纸上画v­t图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量分布在坐标平面中央． 6．利用描出的点作v­t图象时，不要将相邻的点依次相连成折线，应使大多数点在直线上，不在线上的点均匀分布在直线两侧，个别离线较远的点舍去． 人教版物理 · 必修1 返回导航 上页 下页 类型一　对实验操作的考查 [例1]　在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操作以下实验步骤： 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平板上，并接好电路 C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码 D．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 人教版物理 · 必修1 返回导航 上页 下页 (1)所列步骤中的错误有：__________________________________________________. (2)遗漏的步骤(遗漏步骤可编上序号F、G…)：_________________________________. [解析]　(1)步骤A中应先通电，再放