2018-2019高中物理 第二章 探究匀变速直线运动规律 实验 研究匀变速直线运动学案 粤教版必修1

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1、实验　研究匀变速直线运动[学习目标]1.进一步练习使用打点计时器并会求瞬时速度.2.会利用v－t图象处理实验数据，并据此分析物体运动的性质.3.能根据实验数据利用v－t图象或逐差法求加速度.一、实验原理如图1所示，为打点计时器打出的一条纸带，利用纸带记录的数据，可以判断物体的运动性质，求出各点的瞬时速度，并求出物体的加速度.图11.利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为s1、s2、s3、s4、…、sn，若Δs＝s2－s1＝s3－s2＝s4－s3＝…＝sn－sn－1，则说明物体在做匀变速直线运动，且Δs＝aT2.

2、2.求某点的瞬时速度根据平均速度法求出各计数点的速度.vn＝，T为两计数点间的时间间隔.二、实验器材打点计时器、交流电源、纸带、一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸.三、实验步骤1.如图2所示，把一端装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没有滑轮的一端，连接好电路.图22.把细绳一端拴在小车上，另一端跨过定滑轮，并挂上适当的钩码，调整装置，使小车能在长木板上平稳地加速滑行.3.把纸带穿过打点计时器，并将其一端固定在小车的后面.4.把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车(填“放开小车”或“

3、接通电源”)，让小车拖着纸带运动.于是，打点计时器就在纸带上打下一系列的点.换上新纸带，再重复实验两次.四、数据处理1.挑选纸带并测量在三条纸带中选择一条点迹最清晰的.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0.1s)取一个计数点进行测量，如图3所示.(相邻两点间还有4个点未画出)图32.瞬时速度的计算和记录(1)根据vn＝，计算某点瞬时速度，其中T＝0.1s.(2)设计表格并记录相关数据位置1234567时刻t/s0.10.20.30.40.50.60.7v/(m·s－1)3.作出小车运动的v－t图

4、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.如图4所示.图4观察所得到的图线，分析小车的速度随时间变化的规律.4.求出小车的加速度方法有两种：(1)利用v－t图象的斜率：a＝.(2)利用逐差法若纸带上有相邻的7个计数点，相邻的位移分别为s1、s2、…、s6，则a1＝，a2＝，a3＝.小车的加速度a＝＝其中T为相邻两个计数点间的时间间隔这样使所给的数据得到了有效利用，达到了减小误差的目的.五、注意事项1.开始释放小车时，应使小车靠近

5、(填“靠近”或“远离”)打点计时器.2.先接通电源，等打点稳定后，再释放小车(填“接通电源”或“释放小车”).3.打点完毕，立即关闭电源.4.选取一条点迹清晰的纸带，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，即打点计时器所接电源频率为50Hz时，时间间隔为T＝5×0.02s＝0.1s.5.在坐标纸上画v－t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v－t图象时，不要将相邻的点依次相连成折线，而应作一条平滑的直线或曲线，使大多

6、数点在直线(或曲线)上，不在线上的点均匀分布在直线(或曲线)两侧，个别离线较远的点应舍去.一、实验操作例1　在“测定匀变速直线运动的加速度”实验中，某同学进行了以下实验操作步骤，试找出其中错误和遗漏的步骤(遗漏步骤可编上序号G).A.拉住小车，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开小车，再接通电源B.将打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，并接好电路C.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当的钩码D.取下纸带，再断开电源E.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔F.从所打的纸带中选取较为理想的纸带进行测量分析错误和遗漏：①；②；③G.

7、；正确的步骤顺序为.答案　①A中应先接通电源，再放开小车　②D中应先断开电源，再取下纸带　③G.换上新纸带，重复操作两次　BECADGF二、利用v－t图象处理实验数据例2　在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：(1)实验提供了以下器材：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、交流电源、复写纸、弹簧测力计，其中在本实验中不需要的器材是.(2)如图5甲所示是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T＝0.02s，则相邻两个计数点间的时

8、间间隔为s，其中s1＝7.05cm、s2＝7.68cm、s3＝8.33cm、s4＝8.95cm