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探究小車速度隨時間變化的規律的物理教案
【學習目標 細解考綱】
1.會正確使用打點計時器打出的勻變速直線運動的紙帶。
2.會用描點法作出 v-t 圖象。
3.能從 v-t 圖象分析出勻變速直線運動的速度隨時間的變化規律。
4.培養學生的探索發現精神。
【知識梳理 雙基再現】
一.實驗目的 探究小車速度隨 變化的規律。
二.實驗原理 利用 打出的紙帶上記錄的數據，以尋找小車速度隨時間變化的規律。
三.實驗器材 打點計時器、低壓 電源、紙帶、帶滑輪的長木板、小車、 、細線、復寫紙片、 。
四.實驗步驟
1.如課本34頁圖所示，把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路。
2.把一條細線拴在小車上，使細線跨過滑輪，下邊掛上合適的 。把紙帶穿過打點計時器，并把紙帶的一端固定在小車的后面。
3.把小車停在靠近打點計時器處，接通 后，放開 ，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一行小點，隨后立即關閉電源。換上新紙帶，重復實驗三次。
4.從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開頭比較密集的點跡，在后邊便于測量的地方找一個點做計時起點。為了測量方便和減少誤差，通常不用每打一次點的時間作為時間的單位，而用每打五次點的時間作為時間的單位，就是T=0.02 s 5=0.1 s 。在選好的計時起點下面表明A，在第6點下面表明B，在第11點下面表明C，點A、B、C叫做計數點，兩個相鄰計數點間的距離分別是x1、x2、x3
5.利用第一章方法得出各計數點的瞬時速度填入下表：
位置 A B C D E F G
時間(s) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
v(m/s)
6.以速度v為 軸，時間t為 軸建立直角坐標系，根據表中的數據，在直角坐標系中描點。
7.通過觀察思考，找出這些點的分布規律。
五.注意事項
1. 開始釋放小車時，應使小車靠近打點計時器。
2. 先接通電源，計時器工作后，再放開小車，當小車停止運動時及時斷開電源。
3. 要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞，當小車到達滑輪前及時用手按住它。
4. 牽引小車的鉤碼個數要適當，以免加速度過大而使紙帶上的點太少，或者加速度太小而使各段位移無多大差別，從而使誤差增大。加速度的大小以能在60cm長的紙帶上清楚地取得六七個計數點為宜。
5.要區別計時器打出的點和人為選取的計數點。一般在紙帶上每5個點取一個計數點，間隔為0.1 s 。
【小試身手 輕松過關】
1.在探究小車速度隨時間變化的規律的實驗中，按照實驗進行的先后順序，將下述步驟地代號填在橫線上 。
A.把穿過打點計時器的紙帶固定在小車后面
B.把打點計時器固定在木板的沒有滑輪的一端，并連好電路
C.換上新的紙帶，再重做兩次
D.把長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面
E.使小車停在靠近打點計時器處，接通電源，放開小車，讓小車運動
F.把一條細線拴在小車上，細線跨過定滑輪，下邊吊著合適的鉤碼
G.斷開電源，取出紙帶
2.在下列給出的器材中，選出探究小車速度隨時間變化的規律的實驗中所需的器材并填在橫線上(填序號)。
①打點計時器 ②天平 ③低壓交流電源 ④低壓直流電源 ⑤細線和紙帶 ⑥鉤碼和小車 ⑦秒表 ⑧一端有滑輪的長木板 ⑨刻度尺
選出的器材是
3.某同學在探究小車速度隨時間變化的規律的實驗中，算出小車經過各計數點的瞬時速度如表格中所示：
計數點序號 1 2 3 4 5 6
計數點對應時刻(s) 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
通過計數點的速度(m/s) 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 138.0
請作出小車的v-t圖象，并分析運動特點。
4.兩做直線運動的質點A、B的 v- t圖象如圖所示，試分析它們的運動情況。
【基礎訓練 鋒芒初顯】
5.一個人沿平直的街道勻速步行到郵局去發信，又以原速率步行返回原處，設出發時的方向為正，在下列四個圖中近似描述他的運動的是( )
6.甲、乙兩物體在同一直線上運動，它們的 v-t 圖象如圖，可知( )
A.在t1時刻，甲和乙的速度相同
B.在t1時刻，甲和乙的速度大小相等，方向相反
C.在t2時刻，甲和乙的速度方向相同，加速度方
向也相同
D.在t2時刻，甲和乙的速度相同，加速度也相同
【舉一反三 能力拓展】
7.在探究小車速度隨時間變化的規律的實驗中，如圖給出了從0點開始，每5個點取一個計數點的紙帶，其中0、1、2、3、4、5、6都為計數點。測得：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)在計時器打出點1、2、3、4、5時，小車的速度分別為：v1= cm/s ，v2= cm/s ，v3= cm/s ，v4= cm/s ，v5= cm/s 。
(2)在平面直角坐標系中作出速度時間圖象。
(3)分析小車運動速度隨時間變化的規律。
【名師小結 感悟反思】
在紙帶上選取合適的測量點作為計時起點，在選好計數點后利用平均速度近似為該點瞬時速度的方法，得出各計數點的瞬時速度，描點連線作圖建立速度時間圖象可直觀地描繪出質點的運動情況。
2.1 實驗：探究小車速度隨時間變化的規律
1.DBFAEGC 2.①③⑤⑥⑧⑨
3.解析：用描點法做出v-t圖象如下圖所示。
4.解：對A而言，0-t1時間內速度隨時間均勻增加，達到v1后做勻速直線運動。
5.B 6.A
7.(1)16.50 21.40 26.30 31.35 36.30 (2)如圖示 (3)v隨t均勻增加
詳解：(1)顯然，兩個相鄰計數點之間的時間間隔為T=0.025s=0.1s。各點對應的速度分別為： ，v2、v3、v4、v5同理可得。(2)利用描點法作出v-t圖象。
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