(普)2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律

第二章匀变速直线运动的研究

1实验：探究小车速度随时间变化的规律

一、教学目标

（1）根据相关实验器材，设计实验并熟练操作；

（2）会用表格法处理数据，并合理猜想；

（3）学会对纸带进行处理，领会用表格法和图象法处理数据，得出规律；

（4）培养学生学习物理和研究物理问题的方法，学习寻找规律的方法。

二、教学重点和难点

1、图象法研究速度随时间变化的规律；

2、对运动的速度随时间变化规律的探究

三、教学方法

实验、分析、讨论、

四、教学过程

课题引入

物体的运动通常都是比较复杂的，运动速度都会变化。物体的速度变化存在规律吗？怎样探索复杂运动蕴含的规律呢？

这节课我们就通过实验来探究小车速度随时间变化的规律。

新课教学

一、回顾：

1、电磁打点计时器的使用方法和注意事项。

2、测量瞬时速度的方法。

二、进行实验

1、让学生设计实验方法，可以互相讨论。

利用打点计时器打出的纸带，计算出打下各计数点时小车的瞬时速度，通过对数据的观察寻找小车速度随时间变化的规律，或者在v-t坐标系里作出图象，从图象中寻找小车速度随时间变化的规律。

2、实验步骤及注意事项：

学生阅读课本第34页“进行实验”部分，回答下列问题：

思考与讨论：长木板应如何放置？

为了使小车不跑出长木板，纸带、小车、拉线和定滑轮的安装要注意什么？打点前小车应停靠在什么位置？（靠近打点计时器）

打点时应先接通电源，还是先释放小车？打点后应立即做什么？

提出指导意见：（1）为防止小车撞到滑轮，翻下桌面，要用一只手在滑轮一端接住小车；（2）1、2两组同学只挂一个钩码，3、4两组同学挂两个钩码。

3、学生进行实验，老师巡视、指导。每组同学打出两条纸带。

三、纸带处理

1、讨论：“为了便于测量，舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点做计数起点。”这样做的意义是什么？

2、相邻计数点间的距离，记在纸带上。

3、数据处理：学生分组计算各计数点的速度，记入表中。

（1）让学生分析讨论表中数据，寻找规律。

讨论：这是什么运动？

（2）v-t图象法

让学生在课本第35页的坐标纸上描点。引导学生观察分析这些点的分布规律。

（大致落在一条直线上）

讨论“对于每次实验，描出的几个点都大致落在一条直线上”说明什么？

那么，请同学们描出过这些点的直线，并根据图线描述小车速度随时间的变化规律。思考：你还能用其他的方法找出小车运动的速度随时间变化的规律吗？做一做：用计算机绘制v-t图象

请一组同学报出他们所测得的几个时刻小车的瞬时速度，由老师在计算机上绘制v-t图象，进上一步证明前面所得出的结论。课后探究：要求每组同学，增减所挂的钩码数，再做一次实验，课后将所得纸带按课本第36页第3题的方法进行处理，下节课互相交流各自的结论。

课堂小结

课后练习

班级姓名学号

１．关于用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验操作，下列说法中正确的是（ABCD）

Ａ．长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低

Ｂ．在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器处

Ｃ．应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车

Ｄ．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动，再断开电源

2、在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，对于减小误差来说，下列方法有益的是（ C ）

A、选取计数点，把每打五个点的时间间隔当作时间单位

B、使小车运动的加速度尽量小些

C、舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算

D、先用平整光滑的长木板做实验

3、在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，是用打点计时器在纸带上打点记录小车的运动情况。某同学做此实验时步骤如下，其中错误或遗漏的步骤

（1） A 。

(2) D 。

A、拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，放开纸带，再接通电源。

B、将打点时器时器固定在长木板上，并接好电路。

C、把一条绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上适当钩码。

D、小车停止运动后，直接取下纸带。

E、将纸带固定在小车尾端，并穿过打点课时器的限位孔。

F、换上新纸带，重复操作三次，然后从各纸带中选取一条清晰的进行数据处理。

将以上步骤完善后按合理的顺序填写在下面横线上。。

4、用打点计时器拉动通过计时器的纸带来分析物体运动速度和加速度的实验中，可以分析的运动应该是（AB）

Ａ．速度恒为正值，加速度亦为正值的运动

Ｂ．速度恒为负值，加速度亦为负值的运动

Ｃ．速度由正值变负值，加速度为负值的运动

Ｄ．速度由负值变正值，加速度为正值的运动

5、利用打点课时器测定做匀变速直线运动的小车的加速度，如图给出了该次实验得到的纸带，从0点开始每5个点取一个计数点，其中的0、1、2、3、4、5、6都为计数点。测得x1=1.40cm，x2=1.90cm，x3=2.38cm ，x4=2.88cm，x5=3.39cm，x6=3.87cm，求：（1）小车在0～1s 内的平均速度，1～2s 内的平均速度，0～2s 内的平均速度，2～3s 内的平均速度，1～3s 内的平均速度；（2）在计时器打出点1、2、3、4、5时小车的速度分别是多少？

6、在探究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录小车运动情况的纸带，如图所示，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T=0.1s。（１）根据纸带上的数据，计算B、C、D各点的速度，填入表中。（２）在坐标纸上作出小车的v-t图象。

7．如图2—1—6所示是采用每秒闪光10次拍摄的小球在水平面上运动的频闪照片，照片中每两个相邻的小球的影像间隔的时间是o．1 s，这样便记录了小球运动的时间．而小球运动的位移则可以用刻度尺测出．试根据图中信息作出小球的v—t图象．