21实验:探究小车速度随时间的变化规律(导学案) 班级 姓名 【学习目标】 1能熟练使用打点计时器 2会根据相关实验器材,设计实验并完成操作。 3会处理纸带求各点瞬时速度。 4.会设计表格并用表格处理数据 5.会用vt图像处理数据,表示运动规律 6.掌握图象的一般方法,并能用语言描述运动的特点。 【学习重难点】 重点:会处理纸带求各点瞬时速度,会用t图像处理数据,表示物体运动规律。 难点:对试验数据的处理,规律的探究。 【问题导学】 目标一:进行试验 (阅读课本相关内容,并进行实验。) 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,记录数据,作出图象,寻找小车速度随 时间变化的规律 3·实验器材:打点计时器、 电源、带滑轮的长木板、小车 细线 刻度尺 4·实验步骤 1把附有滑轮的长木板放在实验桌上,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.把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,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系列小点 4.随后立即关闭电源,取下纸带。 5.更换纸带,重复操作两次 6.增减钩码个数,再做两次实验。 目标二:处理数据 (请同学们根据自己实验所获得的纸带完成。) 1.表格法 (1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开始一些比较密集的点,在后面便于 测量的地方找一个开始点,作为计数始点,以后依次每五个点取一个计数点,并标明0、1、 2、3、4…,测量各计数点到0点的距离x,并记录填入表中 位置编 0 2 5 时间ts (m'S (2)分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离△x1、△x2、△x3…
2.1 实验：探究小车速度随时间的变化规律（导学案） 班级： 姓名： 小组： 【学习目标】 1.能熟练使用打点计时器。 2.会根据相关实验器材，设计实验并完成操作。 3.会处理纸带求各点瞬时速度。 4.会设计表格并用表格处理数据。 5.会用 v-t 图像处理数据，表示运动规律 6.掌握图象的一般方法，并能用语言描述运动的特点。 【学习重难点】 重点：会 处理纸带求各点瞬时速度，会用 v-t 图像处理数据，表示物体运动规律。 难点：对试验数据的处理，规律的探究。 【问题导学】 目标一：进行试验 （阅读课本相关内容，并进行实验。） 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，记录数据，作出图象，寻找小车速度随 时间变化的规律． 3．实验器材：打点计时器、________电源、带滑轮的长木板、小车、_______、细线、 ____________，刻度尺 4．实验步骤 ： 1 把附有滑轮的长木板放在实验桌上，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．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，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系列小点． 4. 随后立即关闭电源，取下纸带。 5．更换纸带，重复操作两次． 6．增减钩码个数，再做两次实验。 目标二：处理数据 （请同学们根据自己实验所获得的纸带完成。） 1．表格法 (1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于 测量的地方找一个开始点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明 0、1、 2、3、4…，测量各计数点到 0 点的 距离 x，并记录填入表中. 位置编 号 0 1 2 3 4 5 时间 t/s [来源:学科网] x/m v/(m·s－ 1 )[来源:学科网 ZXXK] [来源:Z&x x &k .Co m] (2)分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离 Δx1、Δx2、Δx3….[来源:Zxx k.Com]
(3)利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点1、2、3、4 5的瞬时速度,填入表格中 2·图象法 (1)以速度υ为纵轴,时间t为横轴,建立直角坐标系.根据表中的、t数据,在直角坐标 系中描点 (2通过观察丶思考,找出这些点的分布规律.如果不 计实验误差,代表小车速度与时间关系的点应全部落在 某条直线上 輯輯 (3)为了减小误差,连线时应使较多的点落在直线上 不在直线上的点尽可能地对称分布在直线两侧 根据上表在右图中绘制v-t图像 【思考与交流】 1·注意事项 1.开始释放小车时,应使小车 打点计时 器.2.先接通电源,等打点稳定后,再 3.取下纸带前,先 4.要防止钩十 码落地和小车跟滑轮相撞,当小车到达滑轮前及时 5.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,从而使测 量误差增大,加速度的大小以能在50cm长的纸带上清楚地取得六、七个计数点为宜.6.要 区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点,一般在纸带上每五个点取一个计数点,即 时间间隔为T 要舍掉开头过于密集的点,这样误差小.7.在坐标纸上画 v-t图象时,注意坐标轴单位长度的选取要适当,应使图线尽量分布在较大的坐标平面内 2.误差分析 (1)减小测量误差:为了便于测量,舍掉开始的一些过于密集的点,找一个点做计时起点 量出 到该点的距离 (2)减小测量误差:一般每5个计时点,选取一个计数点,则每两个计数点的时间间隔为T 基础题 1.关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作,下列说法中错误的是 A.长木板不能侧向倾斜,也不能一端高一端低 B.在释放小车前,小车应靠近打点计时器 C.应先接通电源,待打点计时器开始打点后再释放小车,打完点要先断开电源后取纸 D.要在小车到达定滑轮前使小车停止运动 2关于计数点间的时间间隔下列说法中正确的是(打点周期为002s( A.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10s B.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为008s C.每五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10s D.每五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为008s 3.在实验过程中,对减小实验误差来说,下列方法中有益的是() A.选取计数点,把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位 B.使小车运动的加速度尽量小些 C.舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点与点间隔适当的那一部分进行测量、计
(3)利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点 1、2、3、4、 5 的瞬时速度，填入表格中． 2．图象法 (1)以速度 v 为纵轴，时间 t 为横轴，建立直角坐标系．根据表中的 v、t 数据，在直角坐标 系中描点． (2)通过观察、思考， 找出这些点的分布规律．如果不 计实验误差，代表小车速度与时间关系的点应全部落在 某条直线上． (3)为了减小误差，连线时应使较多的点落在直线上， 不在直线上的点尽可能地对称分布在直线两侧． 根据上表在右图中绘制 v-t 图像。 【思考与交流】 1．注意事项 1．开始释放小车时，应使小车________打点计时 器．2．先接通电源，等打点稳定后，再_____________ 3．取下纸带前，先_________________．4．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 _______________．5．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，从而使测 量误差增大，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．6．要 区别打点计时器打出的 点与人为选取的计数点，一般在纸带上每五个点取一个计数点，即 时间间隔为 T＝_____________．要舍掉开头过于密集的点，这样误差小．7．在坐标纸上画 v-t 图象时，注意坐标轴单位长度的选取要适当，应使图线尽量分布在较大的坐标平面内． 2. 误差分析 (1)减小测量误差：为了便于测量，舍掉开始的一些过于密集的点，找一个点做计时起点， 量出________到该点的距离． (2)减小测量误差：一般每 5 个计时点，选取一个计数点，则每两个计数点的时间间隔为 T ＝________ 基础题 1．关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法中错误的是( ) A．长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端 低 B．在释放小车前，小车应靠近打点计时器 C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车，打完点要先断开电源后取纸 带 D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动 2.关于计数点间的时间间隔下列说法中正确的是(打点周期为 0.02s)( ) A．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为 0.10 s B．每隔四个点取一个计 数点，则计数点间的时间间隔为 0.08 s C．每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为 0.10 s D．每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为 0.08 s 3．在实验过程中，对减小实验误差来说，下列方法中有益的是( ) A．选取计数点，把每打 5 个点的时间间隔作为一个时间单位 B．使小车运动的加速度尽量小些 C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点与点间隔适当的那一部分进行测量、计 算
D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验 4.甲、乙、丙三个物体从同一地点沿一直线运动,其v-t图象如图, 图2-1-3 (1)它们的初速度分别为 m/s、 m/s和 (2)甲做 运动,乙做 运动,丙做 (3)它们的运动方向分别是 (4)它们的加速度分别是 (5)乙车在2S内的位移是 (6)图中P点的物理意义是 达标题 某该同学打出的点如图2-1-2所示,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7 个计数点,其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10s E 3品!4385.20-m.599cm680 图2-1-2 (1)根据给出的实验数据,判断该实验小组使用的刻度尺的最小刻度是什么? 学(2)计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度要求小数点后保留三位有效 m/s, vc= m/s, vp S, VE m/s (3)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在图2-1-3所示的坐标纸上,并画出小 车的瞬时速度随时间变化的关系图线 (4)将图线延长与纵轴相交,交点的速度是 ms,此速度的物理意义08 是 (5)根据作出v-t图象求物体的加速度.(6)分析小车的运动特点 拓展题 6在探究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度03 如下表所示:为了计算加速度,合理的方法是( 00.10.20.3040.5t/s A.根据任意两计数点的速度,用公式a=算出加速度 图2-1-3 B.根据实验数据画出v-t图象,量岀其倾角凶由公式a=tna求出加速度 C.根据实验数据画出v-t图象,由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间,用公式a=算出 加速度 D.依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度 计数点序号 计数点对应的 时刻(s 0.100.200.30040
D．选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验 4．甲、乙、丙三个物体从同一地点沿一直线运动，其 v－t 图象如图， 图 2－1－3 (1)它们的初速度分别为____________m/s、________m/s 和__________m/s， (2)甲做____ ____运动，乙做________运动，丙做________运动， (3)它们的运动方向分别是__ __________,_________,________ (4)它们的加速度分别是_______,__________,____________ (5)乙车在 2S 内的位移是__________ (6)图中 P 点的物理意义是__________． 达标题 5.某该同学打出的点如图 2－1－2 所示，在纸带上确定出 A、B、C、D、E、F、G 共 7 个计数点，其相邻点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为 0.10 s. 图 2－1－2 (1)根据给出的实验数据，判断该实验小组使用的刻度尺的最小刻度是 什么？ (2)计算出打下 B、C、D、E、F 五个点时小车的瞬时速度(要求小数点后保留三位有效 数字)：vB＝_______ m/s，vC＝_______ m/s，vD＝________ m/s，vE＝________ m/s，vF＝ ________ m/s. (3)将 B、C、D、E、F 各个时刻的瞬时速度标在图 2－1－3 所示的坐标纸上，并画出小 车的瞬时速度随时间变化的关系图线． (4)将图线延长与纵轴相交，交点的速度是________m/s，此速 度的物理意义 是________________________． (5)根据作出 v－t 图象求物体的加速度．(6)分析小车的运动特点． 拓展题 6.在探究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度 如下表所示：为了计算加速度，合理的方法是( ) A．根据任意两计数点的速度，用公式 a＝ Δv Δt算出加速度[来源:学*科* 图 2-1-3 计数点序号 1 2 3 4 5 6 计数点对应的 时刻(s) 0 .10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
通过计数点的4406208101000101680
通过计数点的 速度 v(cm/s) 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0