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高一物理必修学一案第二章匀变速直线运动的研究
2.1 实验:探究小车速度随时间变化的规律
学习目标
1.会正确使用打点计时器打出匀变速直线运动的纸带。
2.会用描点法作出 v-t 图象。
3.能从 v-t 图象分析出匀变速直线运动的速度随时间的变化规律。
学习重点
能从 v-t 图象分析出匀变速直线运动的速度随时间的变化规律。
学习难点
会计算各点的瞬时速度。
学习过程
自主学习
1.实验目的:探究小车速度随 变化的规律。
2.实验原理:利用 打出的纸带上记录的数据,以寻找小车速度随时间变化的规律。
3.实验器材:打点计时器、低压 电源、纸带、带滑轮的长木板、小车、 、细线、复写片、 。
二、探究点拨
(一)实验步骤
1.如课本31页图所示,把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。
2.把一条细线拴在小车上,使细线跨过滑轮,下边挂上合适的 。把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面。
3.把小车停在靠近打点计时器处,接通 后,放开 ,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一行小点,随后立即关闭电源。换上新纸带,重复实验三次。
4.从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头比较密集的点迹,在后边便于测量的地方找一个点做计时起点。为了测量方便和减少误差,通常不用每打一次点的时间作为时间的单位,而用每打五次点的时间作为时间的单位,就是T=0.02 s ×5=0.1 s 。在选好的计时起点下面表明A,在第6点下面表明B,在第11点下面表明C……,点A、B、C……叫做计数点,两个相邻计数点间的距离分别是x1、x2、x3……
5.利用第一章方法得出各计数点的瞬时速度填入下表:
位置 A B C D E F G 时间(s) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 v(m/s) 6.以速度v为 轴,时间t为 轴建立直角坐标系,根据表中的数据,在直角坐标系中描点。
7.通过观察思考,找出这些点的分布规律。
(二)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,计时器工作后,再放开小车,当小车停止运动时及时断开电源。
3要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞,当小车到达滑轮前及时用手按住它。
4牵引小车的钩码个数要适当,以免加速度过大而使纸带上的点太少,或者加速度太小而使各段位移无多大差别,从而使误差增大。加速度的大小以能在60cm长的纸带上清楚地取得六七个计数点为宜。
5要区别计时器打出的点和人为选取的计数点。一般在纸带上每隔5个点取一个计数点,间隔为0.1 s 。
三、总结升华
四、高效训练
S1.在下列给出的器材中,选出“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中所需的器材并填在横线上(填序号)。①打点计时器 ②天平 ③低压交流电源 ④低压直流电源 ⑤细线和纸带 ⑥钩码和小车 ⑦秒表 ⑧一端有滑轮的长木板 ⑨刻度尺
选出的器材是 。
S2.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如下图给出了从0点开始,每5个点取一个计数点的纸带,其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点。测得:s1=1.40 cm,s2=1.90 cm,s3=2.38 cm, s4= 2.88 cm,s5=3.39 cm,s6=3.87 cm。那么:
(1)在计时器打出点1、2、3、4、5时,小车的速度分别为:v1= cm/s ,v2= cm/s ,v3= cm/s ,v4= cm/s ,v5= cm/s 。
(2)在平面直角坐标系中作出速度—时间图象。
(3)分析小车运动速度随时间变化的规律。
五、学后反思
2.2匀变速直线运动的速度和时间的关系
学习目标
1.知道匀变速直线运动的v—t图象特点,理解图象的物理意义。
2.掌握匀变速直线运动的概念,会根据图象分析解决问题。
3.掌握匀变速直线运动的速度与时间关系的公式,能进行有关的计算。
学习重点
理解匀变速直线运动v—t图象的物理意义。
学习难点
匀变速直线运动v—t图象的理解和应用。
一.自主学习
匀速直线运动的v—t图象,如图2-2-1所示.
(1)如2-2-1图的两个速度一时间图象.在v—t图象中能看出哪些信息呢?
(2)总结图象的特点,尝试描述这种直线运动。
总结:匀速直线运动是 不变的直线运动,它的加速度
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