实验 研究匀变速直线运动高三教案(沈天留)

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1、课题§4实验研究匀变速直线运动计划课时3节复习目标1．学会用打上点的纸带研究物体的运动．2．掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法．3．会利用纸带测定匀变速直线运动的加速度．复习重点利用纸带测定匀变速直线运动的加速度．复习难点利用纸带测定匀变速直线运动的加速度．复习方法讲练结合，计算机辅助教学教学内容及教学过程【复习知识体系归纳】一、实验目的　　1．练习使用打点计时器，学习利用打上点的纸带研究物体的运动．　　2．掌握判断物体是否做匀变速运动的方法．　　3．测定匀变速直线运动的加速度．　　二、实验原理　　1．打点计时器　　打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器．它每隔0.02s打一次点(交流

2、电频率为50Hz)。电磁打点计时器的工作电压是4～6V，电火花打点计时器的工作电压是220V。　　2．纸带上打的点的意义　　纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置．研究纸带上点之间的间隔，就可以了解物体的运动情况．　　3．分析纸带可判断物体运动的性质：　　①若相等时间内的位移相等，则物体做匀速直线运动；　　②若相等时间内的位移不相等，则物体做变速直线运动；　　③若连续相等时间内的位移差为恒量，则物体做匀变速直线运动，并可由△x=aT2求出加速度(为了减小误差常用逐差法或v－t图象法求加速度)．　　4．求加速度的方法：　　①用逐差法求加速度　　　　②用v-t图象法　　先根据匀

3、变速直线运动某段时间中点的瞬时速度等于这段时间的平均速度　　　　③“平均速度法”求加速度：　　即利用已求出的瞬时速度值，按加速度的定义式求加速度值，为了充分利用所有实验数据，减小误差，同样采用逐差法进行数据处理．　　　　三、实验器材　　电火花打点计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片.　　四、实验步骤　　⑴、把附有滑轮的长木板平放在实验桌上并使滑轮伸出桌面。　　⑵、把打点计时器固定在木板上无滑轮的一端，如右图。　　⑶、把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着适当的数量钩码。　　点拨：吊适当数量的钩码是为小车的加速度适当大

4、些，减小长度测量的相对误差，并能在纸带上长约50厘米的范围内取出7-8个计数点为宜。　　⑷、把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面。　　⑸、先使小车依靠在打点计时器处，接通电源后再释放小车让其运动。　　⑹、断开电源取下纸带。　　⑺、换上新纸带再做两次。　　点拨：再做两次的目的是为了在点子已打出的纸带中选出两条无“漏点”、无“双点”，点距正常清晰的纸带，一条作逐差法用，一条作图象法用。⑻、在选出的一条纸带上测量每个计数点与起始计数点的距离d1、d2、d3……如右图。　　点拨：测长度时，不要用短尺一段一段地测量后相加，以免误差积累，测量时要估计到最小分度的一半（0.5毫米），纸带上开头过于密集的

5、点应甩掉不用，并且不直接测量打点间隔，而采取计数点进行测量，旨在减小测量中的相对误差。　　五、误差分析　　1．纸带的测量误差．　　2．打点计时器计时误差．　　六、注意事项　　⑴、计时器打出的点不清晰，可能是电压偏低或振针位置不合适。　　⑵、打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如果打出的是短横线，应调整一下振针距复写纸的高度，使之增大一些。　　⑶、计时器打点时，应先接通电源，待打点稳定后，再拉动纸带。　　⑷、拉动纸带前，应使拉动端停靠在靠近打点计时器的位置。　　⑸、小车的加速度应适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地取出7～8个计数点为宜。【复习练习

6、设计】【例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，将下述步骤的代号填在横线上　　　　。　　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长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、把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码　　G、断开电源，取出纸带【针对练习1】在“研究匀变速直线运动”的实验中，下列方法中有助于减少实验误差的是(　)　　A、选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时

7、间单位　　B、使小车运动的加速度尽量小些　　C、舍去纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算　　D、适当增加挂在细绳下钩码的个数【例2】（2005广东）如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s，其中S1=7.05cm、S2=7.68cm、S3=8.33cm、S4=8.95cm、S5=9.6