（浙江专用）2018—2019高一物理新人教版必修1学案：第二章匀变速直线运动的研究（9份）

1　实验：探究小车速度随时间变化的规律 知识内容 探究小车速度随时间变化的规律 考试属性 √ 课时要求 1.知道实验目的，说出实验中各器材的作用，并进行实验操作. 2.会近似计算各计数点的瞬时速度及加速度. 3.会利用v－t图象处理实验数据，能据此判断小车速度随时间变化的特点. 一、实验原理 1.利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度. 2.用v－t图象表示小车的运动情况：以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，用描点法画出小车的v－t图象，图线的倾斜程度表示加速度的大小，如果v－t图象是一条倾斜的直线，说明小车的速度是均匀变化的. 二、实验器材 打点计时器、交流电源、纸带、一端附有定滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸、复写纸. 三、实验步骤 1.如图1所示，把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路. 图1 2.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上适当的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端连在小车的后面. 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(填“接通电源”或“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行小点，随后立即关闭电源. 4.换上新纸带，重复操作两次. 四、数据处理 1.采集数据 如图2所示，一般不是直接测量相邻两个计数点间的距离，而是先测量出各个计数点到计时零点的距离x1、x2、x3、x4、x5，再计算出相邻的两个计数点的距离.Δx1＝x1，Δx2＝x2－x1，Δx3＝x3－x2，Δx4＝x4－x3，Δx5＝x5－x4. 图2 2.求解速度 (1)各计数点对应的瞬时速度用平均速度来代替，即v1＝，v2＝，… T为相邻两个计数点间的时间间隔，若交流电源频率为50 Hz，每5个点取一个计数点(中间隔4个点)，则T＝0.1 s. (2)设计表格并记录相关数据 位置编号 1 2 3 4 5 6 7 时刻t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 v/(m·s－1) 3.作出小车运动的v－t图象 (1)定标度：坐标轴的标度选取要合理，应使图象大致布满坐标纸. (2)描点：在坐标纸上描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. 4.分析数据并求出加速度 (1)如果画出的v－t图象是一条倾斜的直线，说明小车做速度均匀变化的直线运动.图象和纵轴的交点表示开始计时时小车的速度———初速度. (2)求出小车的加速度 在v－t图象上任意取两个间隔较远的点(这两个点不一定是我们表格中已测得的点)，找出它们的坐标值，然后把它们的坐标值代入公式a＝中求出加速度，即用图线的斜率求加速度. 五、注意事项 1.开始释放小车时，应使小车靠近(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.选取一条点迹清晰的纸带，舍掉开头点迹密集部分，选取适当的计数点(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. 4.在坐标纸上画v－t图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象大致布满坐标纸. 一、实验器材和操作 例1　某同学按图3所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验. 图3 (1)图中仪器A叫做_____计时器，使用220 V_____电源(选填“交流”或“直流”)，释放小车前，小车应停在_____(填“靠近”或“远离”)仪器A的位置. (2)使用打点计时器来分析小车运动情况的实验中，有以下基本步骤： A.松开纸带让小车带着纸带运动 B.穿好纸带 C.把计时器固定好 D.接通电源，进行打点 以上步骤的正确顺序是_____. 答案　(1)电火花　交流　靠近　(2)CBDA 解析　(1)题图中仪器A叫做电火花计时器，使用220 V交流电源，实验过程中，放开小车前，小车要靠近打点计时器； (2)使用打点 ... ...