高中物理实验探究小车速度随时间变化的规律学案1新人教版必修.doc

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§2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律

【学习目标 细解考纲】
1．会正确使用打点计时器打出的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。
4．培养学生的探索发现精神。
【知识梳理 双基再现】
一．实验目的 探究小车速度随 变化的规律。
二．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。
三．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、复写纸片、 。

四．实验步骤
1．如课本 34 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 C¼¼，点 A、B、C¼¼叫做
计数点，两个相邻计数点间的距离分别是 x1、x2、x3¼¼
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。
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，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 5 个点取一个计数点，
间隔为 0.1 s 。
【小试身手 轻松过关】
1．在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述步

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骤地代号填在横线上 。
A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面
B．把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路
C．换上新的纸带，再重做两次
D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面
E．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动
F．把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码
G．断开电源，取出纸带
2．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
3．某同学在"探究小车速度随时间变化的规律"的实验中，算出小车经过各计数点的
瞬时速度如表格中所示：
计数点序号 1 2 3 4 5 6
计数点对应时刻（s） 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
通过计数点的速度（m/s） 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 138.0

请作出小车的 v-t 图象，并分析运动特点。

4．两做直线运动的质点 A、B 的 v- t 图象如图
所示，试分析它们的运动情况。
【基础训练 锋芒初显】
5．一个人沿平直的街道匀速步行到邮局去发信， 又以原速率步行返回原处，设出发时的方向为正，在


v2

v1


v


B


A


t

下列四个图中近似描述他的运动的是（
）
0
t1
t2

0


v


A


t0


v


B


t0


v


C


t0


v


D


t


第 4 题图

第 5 题图

6．甲、乙两物体在同一直线上运动，它们的 v-t 图


v

象如图，可知（
）
甲

A．在 t1 时刻，甲和乙的速度相同
B．在 t1 时刻，甲和乙的速度大小相等，方向相反 C．在 t2 时刻，甲和乙的速度方向相同，加速度方
向也相同
D．在 t2 时刻，甲和乙的速度相同，加速度也相同


0


t1


t2


乙


t

【举一反三 能力拓展】


2页
第 6 题图

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7．在"探究小车速度随时间变化的规律"的实验中，如图给出了从 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：

s1 s2 s3 s4 s5 s6

0 1 2 3 4 5 6

第 7 题图

（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。
【名师小结 感悟反思】
在纸带上选取合适的测量点作为计时起点，在选好计数点后利用平均速度近似为该点瞬 时速度的方法，得出各计数点的瞬时速度，描点连线作图建立速度—时间图象可直观地描绘
出质点的运动情况。
§2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律
1．DBFAEGC 2．①③⑤⑥⑧⑨
3．解析：用描点法做出 v-t 图象如下图所示。
4．解：对 A 而言，0-t1 时间内速度随时间均匀增加，达到 v1 后做匀速直线运动。
5．B 6．A
7． 1）16.50 （ 21.40 26.30 31.35 36.30 （2）如图示 （3）v 随 t 均匀
增加
详解： 1）显然，两个相邻计数点之间的时间间隔为 T=0.02×5s=0.1s。各点对应的速 （

度分别为： v1 = s1 + s2 = 1.40 + 1.90cm = 16.50cm / s ，v2、v3、v4、v5 同理可得。 2）利用 （

2T
描点法作出 v-t 图象。
2 ´ 0.1s

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