高一物理匀变速直线运动实验课名补教案

高一物理补习班名补教案
目标提高班名师培优精讲
【教学标题】探究速度随时间变化的规律
【教学目标】
1．进一步练习使用打点计时器
2．利用v－t图象处理数据，并据此判断物体的运动性质
3．能根据实验数据求加速度。

【教学重点】
1.实验步骤顺序
2.实验数据处理
【教学难点】
1.逐差法求小车的加速度
2.误差分析
【进门得分】
1.试推出Sn-Sm=（n-m)aT²，其中Sn，Sm分别为第n个、第m个相同时间段的位移。

【教学内容】
1、实验器材
打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源．
2、实验原理
(1)、利用打点计时器所打纸带的信息，代入计算式
1
2
n n
n
x x
v
T
+
+
=
，即用以n点为中心的一
小段位移的平均速度代替n点的瞬时速度．
(2)、用描点法作出小车的v t-图象，根据图象的形状判断小车的运动性质．若所得图象为一条倾斜直线则表明小车做匀变速直线运动．
(3)、利用v t-图象求出小车的加速度.
3、实验步骤
(1)、如图所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路．
(2)、把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面．
(3)、把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，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列小点．
(4)、换上新的纸带，重复实验两次．
(5)、增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验．
4、数据处理
1、逐差法
(1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4…测量各计数点到0点的距离x，记录为x1，x2，x3，x4.....，如图所示．
（2）利用Sn-Sm=(n-m)aT²，a1=
T x
x
2 31
4-
,a2=
T x
x
2 32
5-
，a3=
T x
x
2 33
6-
，然后取平均值，即a=
33
2
1a
a
a+
+
=
T
x x
x
x
x
x
2
3
3
)1 2
3
(
)4
5
6
(
⨯
+ +
-
+
+。

所测的数据全部得到利用，并且提高了结果的准确性
2、图象法
(1)在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点．
(2)画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在直线的两侧，偏
差比较大的点忽略不计，如图所示：
(3)观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律．
(4)据所画v t-图象求出其斜率，就是小车运动的加速度．
5、误差分析
1、木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀．
2、根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速度有误差．
3、作v t-图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差．
6、注意事项
1、开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器．
2、先接通电源，等打点稳定后，再释放小车．
3、打点完毕，立即断开电源．
4、选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点密集部分，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等于多少秒．
5、要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前及时用手按住．
6、要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点，一般在纸带上每隔4个点取一个计数点，即时间间隔为t＝0.02×5 s＝0.1 s.
7、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较大的坐标平面内．
【出门检测】
1．在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是( )
A．从O点到F点运动的时间
A．实验时应先放开纸带再接通电源
5．采用下列哪些措施，有利于减小因纸带受到的摩擦而产生的误差( )
A．改用直流6 V电源
B．电源电压越低越好
C．使用平整不卷曲的纸带
D．使物体的运动方向与纸带在一条直线上
6．在使用电磁打点计时器时，有时发现电磁打点计时器的打点周期不稳定，其原因可能是( )
A．交流电源的电压不稳定
B．交流电源的频率不稳定
C．永久磁铁的磁性太弱
D．小车运动时快时慢
7．打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，若交流电的频率变小了而未被发现，则测得小车的速度值与真实值比较将( )
A．偏大 B．偏小
C．无影响 D．无法判断
8．如图所示是小球沿斜面滚下的频闪照片，照片中每两个相邻小球像的时间间隔是0.1 s，这样便记录了小球运动的时间．设开始时的位置为0，依次为位置1、2、3、4、5，小球运动的位移可以用刻度尺测量．小球在位置1、2、3、4的速度分别最接近________m/s、________m/s、________m/s、________m/s，小球滚下过程的加速度为________m/s2.(小数点后保留两位数字)
9．下图是一辆连有纸带的小车做匀变速直线运动时，打点计时器所打的纸带的一部分，打点频率为50 Hz，图中A、B、C、D、E、F…是按时间顺序先后确定的计数点(每两个计数点间有四个实验点未画出)用刻度尺量出AB、DE之间的距离分别是2.40 cm和0.84 cm，那么小车的加速度大小是______________m/s2，若当时电网中交变电流的频率变为60 Hz，但该同学并不知道，那么做实验的这个同学测得的物体加速度的测量值与实际值相比是____________________．(选填“偏大”、“偏小”或“不变”)
【课后作业】
1．关于坐标系，下列说法中正确的是( )
A．建立坐标系，是为了定量地描述物体的位置及位置的变化
B．在建立坐标系时只需要确定正方向即可，与规定的正方向同向为正，与规定的正方向反向则为负
C．只能在水平方向建立直线坐标系
D．建立好直线坐标系后，可以用(x，y)表示物体的位置
2．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，得到如图所示的纸带，其中A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻两计数点间的时间间隔为T，x1、x2、x3、x4、x5、x6分别为AB、BC、CD、DE、EF、FG间的位移，下列可用来准确计算打D点时小车速度的表达式是( )
x＋x x＋x。