高中物理第二章匀变速直线运动的研究21实验探究小车速度随时间变化的规律41.
第二章 匀变速直线 第一节 实验:探究小车的速度随时间变化的规律
2
v1
3
x2 v3
x1
v2
x3
T v 2 v1
T
T v 3 v1
2T
T v3 v 0
3T
......
例1:在“研究匀变速直线运动”的实验中,
打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz, 记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上依次 选择6个实际点A、B、C、D、E、F,各相
每5个打印点取作一个计数点作为计数点, 分别标明0,1,2,3,4。量得 x1=30.0mm,x2=36.0mm,x3=42.0mm, x4=48.0mm,则小车通过点2时的速度为 ______m/s,小车的加速度为______m/s2。 0.6 0.39
数据处理
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
邻两点间的距离依次是2.0cm、3.0cm、 4.0cm、5.0cm、6.0cm。
求出小车在B点的速度为vB=____m/s,
1.25 vE=____m/s,加速度为_______ m/s2 2.75 25.0
例2:在“探究小车加速度随时间变化的关系”实
验中,所用交流电的频率为50Hz。某次实验中 得到的一条纸带如图所示,从比较清晰的点起,
3、接通打点计时器电源和让纸带开
始运动,这两个操作之间的时间顺序 关系是_______ C
A.让纸带运动的同时接通电源 B.先让纸带运动,再接通电源
C.先接通电源,后让纸带运动
D.先让纸带运动或先接通电源都可
以
复习1:怎样利用打点计时器测平均速度?
∆X
D E
∆t=0.1s
G
1、测量:位移Δ x 时间Δ t 2、计算: v
高中物理必修一第二章第1节《实验:小车速度随时间的变化规律》
2 、在“探究小车速度随时间变化的规律”的实
验中,打点计时器使用的交变电源的频率为50 Hz,记录小车运动的一段纸带如图所示,在纸带
上选取A、B、C、D、E、F六个计数点,相邻两
计数点之间还有四个点未画出。
(1)由纸带提供的数据求出打下C、E两点时小车的速度,填入下表:
2.图像法
v/m•s-
(1)在坐标纸上建立直角坐标系,并描点; 1
(2)画一条直线,让这条直线通过尽可能 80
多的点,不在直线上的点均匀分布在直线 60
40
的两侧,偏差比较大的点忽略不计;
20
(3)观察所得到的直线,分析物体的速度
0ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
随时间的变化规律.
× ×
×
Δv = 0.675 m/s
×
×
Δt = 0.40 s
(1)该照相机连拍时,其拍摄周期为T=________ s。 (2)图中从左向右玩具赛车在第二个位置的速度v2=________ m/s,赛 车在第五个位置的速度v5=________ m/s。 (3)该玩具赛车在连拍时间内的平均加速度a=________ m/s2。
(1)每秒拍10张照片,则拍摄周期 T=110 s=0.1 s。
2、滑轮不能过高,细绳应与木板平行.
3、开始释放小车时, 应使小车靠近打点计时器。 4、先接通电源, 计时器稳定工作后, 再放开小车, 当小车停止运动时及时断开电源。 5、要防止槽码落地, 防止小车跟滑轮相撞,当小车到达滑轮前及时用手按住它。 6、牵引小车的槽码个数要适当,以免加速度过大而使纸带上的点太少,或者加速度太 小而使各段位移无多 大差别,从而使误差增大,加速度的大小以能在 50 cm 长的纸 带上清楚地取得 6 、7 个计数点为宜。 7、要区别计时器打出的点与人为选取的计数点,一般在纸带上每隔四个点取一个计数 点,即时间间隔为 T=0.02×5 s=0. 1 s 。 8、不要分段测量各段位移,应尽可能地一次测量完毕(可先统一量出各计数点到计时 起点 O 之间的距离)。读数时应估读到毫米的下一位。 9、描点时最好用坐标纸, 在横、纵坐标轴上选取合适的单位, 用细铅笔认真描点。
高中物理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练习含解析新人教版必修第一册
第1节实验:探究小车速度随时间变化的规律必备知识基础练进阶训练第一层知识点一实验原理1.(1)某同学将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上,实验时得到一条实验纸带,纸带上O、A、B、C、D、E为计数点,每相邻两个计数点间还有4个点没有画出.由纸带可知,在打C点时小车的速度vC=________ m/s.(结果保留三位有效数字)(2)若实验时电源频率略低于50 Hz,但该同学仍按50 Hz计算小车的速度,则测量得到的小车速度与真实速度相比将________(选填“偏大”“偏小”或“不变”).知识点二实验器材2.填在横线上(填编号).①电磁打点计时器②天平③低压交流电源④低压直流电源⑤细绳和纸带⑥钩码和小车⑦停表⑧一端有滑轮的长木板⑨刻度尺所需的器材是________.知识点三实验步骤3.,其中有错误、多余或遗漏的步骤.(遗漏步骤可编上序号G、H、…)A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处先放开纸带,再接通电源B.将打点计时器固定在平板上,并接好电路C.把一根细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码D.取下纸带,断开电源E.将平板一端抬高,轻推小车,使小车能在平板上做匀速运动F.将纸带固定在小车尾部,并穿过计时器的限位孔(1)所列步骤中有错误的是________(填序号).(2)遗漏的步骤是:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.(3)将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序:________.4.某同学做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验装置如图所示.一小车放在水平长木板上,左侧拴有一细软线,跨过固定在木板边缘的滑轮与一槽码相连,小车右侧与穿过电火花计时器的纸带相连,在槽码牵引下,小车在木板上向左运动.电火花计时器所用的交流电频率为50 Hz.(1)实验中,除电火花计时器(含纸带、墨粉纸)、小车、长木板、导线、细线及开关外,在下面的仪器和器材中,必须使用的有________.(填选项代号)A.电压为4~6 V的50 Hz交流电源B.电压为220 V的50 Hz交流电源C.刻度尺D.停表E.天平F.槽码(2)该同学进行了以下实验操作步骤,其中错误的步骤是________.A.将计时器固定在长木板有滑轮的一端,并接好电路B.将纸带固定在小车尾部,并穿过计时器的限位孔C.把一条细线拴在小车上,细线跨过定滑轮,下面吊着槽码D.拉住纸带,将小车移到靠近计时器的一端后,放开纸带,再接通电源知识点四数据处理5.拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E共五个计数点.测得计数点间的距离如图甲所示,每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出来.(1)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度,则v B=________ m/s,v C=________ m/s,v D=________ m/s.(结果保留三位有效数字)(2)在图乙所示的坐标系中作出小车的v-t图线,并根据图线求出a=________ m/s2.(3)将图线延长与纵轴相交,此交点的物理意义是________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________.关键能力综合练进阶训练第二层一、单项选择题1.某同学在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中,所得纸带点间距过密,若利用该纸带分析小车运动情况,下列做法可行的是( )A.每隔9个点取一个计数点,计数点时间间隔为0.2 sB.每隔2个点取一个计数点,计数点时间间隔为0.04 sC.只研究纸带后端几个间距较大的点所在区域D.只研究纸带前端较密的几个点所在区域2.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列说法中正确的是( )A.长木板一定要水平摆放B.使用刻度尺测量长度时,不必估读C.使用刻度尺测量长度时,要估读到分度值的下一位D.作v-t图像时,所描线必须经过每一个点3.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,下列说法正确的是( )A.小车在钩码的牵引下运动时只需打一条纸带,然后进行数据处理B.为使测量更为严谨,应把打下的第一个点作为第一个测量点C.为了便于测量,应舍掉开头一些过于密集的点,找一个适当的点当作计时起点D.两相邻计数点间的时间间隔必须是0.1 s4.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,利用纸带上的数据和第一章的方法得出各计数点的瞬时速度后,以速度v为纵轴,以时间t为横轴建立直角坐标系.某次实验中某同学描出的点如图所示,在直角坐标系上一共描出了10个点.下列思考有道理的是( )①这10个点无论如何也不在一条直线上,因此小车运动的v-t图线不可能为一条直线,而应为一条光滑的曲线②这10个点中有8个点虽然不在一条直线上,但它们在一条直线附近,只有F和B两点离这条直线太远③在10个点当中只有4个点能画在一条直线上(A、D、G、I),有6个点不在该直线上,这条直线肯定不能表示小车运动的规律④与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可能是实验误差造成的,而与直线偏离较大的点(B、F)则可能是实验中出现错误造成的A.①③ B.②④C.①② D.③④二、多项选择题5.如图甲、乙所示为同一打点计时器打出的两条纸带,由纸带可知( )A.在打下计数点“0”至“5”的过程中,纸带甲的平均速度比乙的大B.在打下计数点“0”至“5”的过程中,纸带甲的平均速度比乙的小C.纸带甲的加速度比乙的大D.纸带甲的加速度比乙的小6.在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时,下列方法中有利于减小实验误差的是( )A.选取计数点,把每5个点的时间间隔作为一个时间单位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、点间距适当的那一部分点进行测量、计算D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验三、非选择题7.(易错题)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点(A点为第一个点),相邻计数点间的时间间隔T=0.1 s.(1)根据____________________计算打各点时小车的瞬时速度大小,则v D=________m/s,v C=________ m/s,v B=________ m/s.(2)在如图所示坐标系中画出小车的v-t图线,并根据图线求出a=________.(3)将图线延长与纵轴相交,交点速度的物理意义:________________________________________________________________________________________________________________________________________________.8.如图甲所示,用打点计时器记录小车的运动情况.小车开始在水平玻璃板上运动,后来在薄布面上做减速运动.所打出的纸带及相邻两点间的距离(单位:cm)如图乙所示,纸带上相邻两点间对应的时间间隔为0.02 s.试用作图法(v-t图像)求出小车在玻璃板上的运动速度.学科素养升级练进阶训练第三层1.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: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=0.02 s,则相邻两个计数点间的时间间隔为________ s.其中x1=7.05 cm、x2=7.68 cm、x3=8.33 cm、x4=8.95 cm、x5=9.61 cm、x6=10.26 cm.表中列出了打点计时器打下B、C、E、F时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下D点时小车的瞬时速度.位置 B C D E F 速度/(m·s-1)0.7370.8010.9280.994(4)计算出的小车的加速度大小a=________ m/s2.2.研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示,其中斜面倾角可调.已知电火花计时器所用交流电的周期为0.02 s.纸带上计数点的间距如图乙所示,其中每相邻两点之间还有4个点未画出.(1)部分实验步骤如下:A.调整倾角,使小车能够匀速下滑.B.关闭电源,取出纸带.C.接通电源,待计时器工作稳定后放开小车.D.把计时器固定在平板上,将纸带穿过限位孔.E.将小车停靠在计时器附近,小车尾部与纸带相连.F.选择220 V交流电源并接好电路.G.选择6~8 V直流电源并接好电路.H.选择6~10 V交流电源并接好电路.选择其中必需的实验步骤并按正确的先后顺序排列:________(用字母填写).(2)小车加速度大小的计算式应为a=________.(3)如果当时电源中交变电流的周期不正常,比已知的T略大,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”).3.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中:(1)如图甲所示,所用计时器的工作电压为________;A.直流220 V B.交流220 VC.直流6 V D.交流8 V(2)某次实验得到如图乙所示的一条清晰纸带,截取了其中一段用刻度尺(单位:cm)进行测量,在纸带上标注了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点(每两个点迹标注一个计数点),已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz,取计数点A对应时刻为0.其中计数点E所在位置的刻度尺读数为________ cm,小车加速过程中D、F段的平均速度为________ m/s(计算结果保留两位有效数字),用这一速度表示小车通过E点时的瞬时速度,并将其描点在坐标纸上(其中B、C、D、F四个点已描点完成).请同学们在坐标纸上拟合图线,并求解小车运动的加速度大小a =________ m/s2(计算结果保留两位有效数字).第二章 匀变速直线运动的研究第1节 实验:探究小车速度随时间变化的规律必备知识基础练1.解析:(1)当电源频率是50 Hz 时,打点计时器每隔0.02 s 打一次点,每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,因此时间间隔为T =5×0.02 s=0.1 s,由纸带数据,打C 点时小车的速度vC =x BD 2T =28.19-11.940.2×10-2m/s≈0.813 m/s. (2)当电源频率低于50 Hz 时,其打点周期大于0.02 s,所以仍按50 Hz 计算,即0.02 s,据v =x t可知,测出的速度数值将比真实值偏大.点睛:解答本题的关键是掌握纸带的处理,会通过纸带求解瞬时速度和加速度,并掌握实验操作步骤.能够知道相邻的计数点之间的时间间隔,在平时练习中要加强基础知识的理解与应用,提高解决问题的能力.答案:(1)0.813 (2)偏大2.解析:电磁打点计时器是一种计时仪器,所用电源是低压交流电源,因此④⑦不需要.该实验不需要测量质量,因此②不需要.答案:①③⑤⑥⑧⑨3.解析:(1)所列步骤中有错误的是A 和D,应先接通电源,再放开纸带;实验结束后,先断开电源,再取下纸带.(2)遗漏步骤:G.换上新纸带重复实验三次. (3)多余的步骤是E,故合理的步骤顺序为BFCADG. 答案:(1)AD(2)G.换上新纸带重复实验三次 (3)BFCADG4.解析:(1)电火花计时器应使用220 V 的交流电源,实验需要用刻度尺测纸带上两点间的距离,实验需要用槽码牵引小车运动,故需要的实验器材有:BCF.(2)实验前应将计时器固定在长木板不带滑轮的一端,并接好电路,故A 错误;将纸带固定在小车尾部,并穿过计时器的限位孔,故B 正确;把一条细线拴在小车上,细线跨过定滑轮,下面吊着槽码,故C 正确;实验时应先接通电源,再释放纸带,故D 错误.所以选A 、D.答案:(1)BCF (2)AD5.解析:(1)v B =x AC 2T =27.60×10-30.2m/s =0.138 m/s,v C =x BD 2T =60.30-7.50×10-30.2 m/s =0.264 m/s,v D =x CE 2T =105.60-27.60×10-30.2m/s =0.390 m/s.(2)根据v -t 图像求加速度即画出图线后求图线的斜率,k =Δv Δt=1.26 m/s 2. (3)将图线延长与纵轴的交点,即横坐标为0时的纵坐标的量,此为零时刻经过A 点的速度大小.方法总结:(1)利用纸带求速度的方法:利用平均速度近似等于中间时刻的瞬时速度.(2)利用纸带求加速度的方法:求出各点的瞬时速度画出v -t 图像,图线的斜率即加速度的数值.答案:(1)0.138 0.264 0.390 (2)如图所示 1.26(3)零时刻经过A 点的速度大小关键能力综合练1.解析:探究小车速度随时间变化的规律的实验中,如果所得纸带点间距过密,要利用该纸带分析小车的运动情况,应该每隔多个点取一个计数点,然后计算相邻的两个计数点之间的时间间隔,要考虑减小误差,就要得到尽量多的数据,往往两个计数点之间的间隔为5T 或10T 等整数,每隔9个点取一个计数点,时间间隔为0.2 s,每隔2个点取一个计数点,间隔为0.06 s,所以A 正确,B 错误.要研究纸带整个过程中的运动情况,不能取其中的一部分研究,所以C 、D 错误.答案:A2.解析:实验过程中,一般长木板应平放,不能侧向倾斜,但适当一端高一端低,也是可以的,A 错误.使用刻度尺测长度时,需要估读,要估读到分度值的下一位,B 错误,C 正确.作v -t 图像时,若各点与直线拟合,则作直线并使直线经过尽量多的点,D 错误.答案:C3.解析:小车在钩码的牵引下运动时,需要采用多次测量,打出多条纸带,进行数据处理,有利于减小误差,故A 错误;纸带上开始时打的点比较密集,点距过小,测量误差较大,故应舍去,找一个适当的点当作计时起点,故B 错误,C 正确;选取计数点,可增加测量距离,减小测量过程所产生的误差,两相邻计数点间的时间间隔不一定取0.1 s,故D 错误.答案:C4.解析:因为有误差,这些点才不可能在一条直线上,若理想化,这些点将都在一条直线上,①③错误,②④正确.答案:B5.解析:由题图纸带可以看出,打下计数点“0”至“5”的过程中,甲的位移比乙的小,而经历的时间相等,则甲的平均速度小于乙的平均速度,故A 错误,B 正确;纸带甲点迹均匀,则其加速度为零,而纸带乙的速度减小,加速度不为零,故C 错误,D 正确.答案:BD6.解析:把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位,这样可以增加测量点间的距离,减小测量过程所产生的误差,A 正确;小车的加速度过小,则物体运动间距太密集,测量误差较大,B 错误;纸带上密集的点,点间间距过小,测量误差较大,应舍去,而只利用点迹清晰、点间间隔适当的那部分进行测量、计算,C 正确;选用各处平整程度相同的长木板做实验,这样受力均匀,加速度变化小,实验误差小,D 正确.答案:ACD7.解析:(1)若时间较短,平均速度可以代替中间时刻的瞬时速度.v D =x CE 2T =78.00 cm 0.2 s=390 cm/s =3.90 m/sv C =x BD 2T =52.80 cm 0.2 s=264 cm/s =2.64 m/s v B =x AC 2T =27.60 cm 0.2 s=138 cm/s =1.38 m/s (2)由(1)中数据画出小车的v -t 图像如图所示,由图线的斜率可求得小车的加速度 a =Δv Δt=12.6 m/s 2(3)将图线延长后,与纵轴交点的速度表示零时刻小车的速度大小.答案:(1)某段时间内的平均速度表示中间时刻的瞬时速度 3.90 2.64 1.38(2)见解析图 12.6 m/s 2(3)零时刻小车的速度大小8.解析:设对应点1、2、3、4、5的瞬时速度分别为v 1、v 2、v 3、v 4、v 5,则有 v 1=1.6+1.40.04 cm/s =75 cm/s =0.75 m/s, v 2=1.4+1.20.04 cm/s =65 cm/s =0.65 m/s, v 3=1.2+1.00.04 cm/s =55 cm/s =0.55 m/s, v 4=1.0+0.80.04 cm/s =45 cm/s =0.45 m/s, v 5=0.8+0.60.04cm/s =35 cm/s =0.35 m/s, 以速度为纵坐标,以时间为横坐标建立直角坐标系.用描点法作出小车在薄布上做减速运动的v -t 图像.将图线延长,使其与纵轴相交,如图所示.由图像可知,小车做减速运动的初速度为0.85 m/s,即小车在玻璃板上的运动速度大小.答案:见解析学科素养升级练1.解析:(1)本实验中不需要测量力的大小,因此不需要的器材是弹簧测力计.(2)相邻两个计数点间的时间间隔为0.10 s .根据某点的瞬时速度可用该点前后一段时间内的平均速度来代替知v D =x 3+x 42×5T =0.083 3+0.089 52×0.1m/s =0.864 m/s. (3)小车的速度—时间关系图线如图所示(4)在v -t 图像中,图线的斜率表示加速度,则a =Δv Δt=(0.64±0.01)m/s 2. 答案:(1)弹簧测力计 (2)0.10 0.864(3)见解析图 (4)0.64±0.012.解析:(1)由于电火花计时器应用220 V 交流电,因此G 、H 不选,另外由于只测加速度,不用平衡摩擦力,A 步骤不选,具体步骤为:先固定计时器,后接好电源,放好小车,连好纸带,接通电源,放开小车,最后断开电源,取出纸带,因此步骤是FDECB(DFECB).(2)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,所以相邻的计数点间的时间间隔T =0.1 s,设A 到B 之间的距离为x 1,以后各段分别为x 2、x 3、x 4、x 5、x 6,根据匀变速直线运动的推论公式Δx =aT 2可以求出加速度的大小,得 x 4-x 1=3a 1T 2x 5-x 2=3a 2T 2x 6-x 3=3a 3T 2为了更加准确地求解加速度,我们对三个加速度取平均值得a =13(a 1+a 2+a 3),即小车运动的加速度计算表达式为a =d 6-d 3-d 39T 2=d 6-2d 39T2. (3)交变电流的周期比已知的T 略大,使得打点时间间隔变长,最后测量的Δv 偏大,而计算时认为周期正常,因此测量出的加速度的值偏大.答案:(1)FDECB(DFECB) (2)d 6-2d 39T2 (3)偏大 3.解析:(1)电火花计时器的工作电压为220 V 交流电,而电磁打点计时器工作电压为约8 V 交流电,图中为电火花计时器,故B 正确,A 、C 、D 错误.(2)计数点E 所在位置的刻度尺读数为14.50 cm,D 、F 段的位移x DF =19.15 cm -10.30 cm=8.85 cm,则重物下落过程中D 、F 段的平均速度v =x DF 2T =8.85×10-22×0.04m/s≈1.1 m/s. 根据描点作图,v -t 图像如图所示a =Δv Δt = 1.22-0.7020-2.4×10-2 m/s 2=3.0 m/s 2. 答案:(1)B (2)14.50 1.1 3.0。
(高中物理)第二章匀变速直线运动的研究
第二章 匀变速直线运动的研究第一节 实验:探究小车速度随时间变化的规律1.打点计时器打出的纸带,直接记录的物理量是〔 〕A .时间间隔B .速度C .加速度D .平均速度2.打点计时器振针打点的周期决定于〔 〕A .交流电压的上下B .交流电的频率C .永久磁铁的磁性强弱D .振针与复写纸间的距离3.关于计数点的以下说法中正确的选项是〔 〕A .用计数点进行测量计算,既方便又可减小误差B .相邻计数点间的时间间隔应是相等的C .相邻计数点间的距离应是相等的D .计数点是从计时器打出的实际点中选出来的,相邻计数点间点迹的个数相等4.在“探究小车速度随时间变化的规律〞的实验中,以下说法正确的选项是 ()A .长木板一定要水平摆放,不能一端高一端低B .使小车速度的变化尽可能快一些C .使用刻度尺测量长度时,要读到最小刻度的下一位D .作v-t 图时,所描曲线必须经过每一个点5.一同学在做“探究小车速度随时间变化规律〞的实验时,发现纸带上打出的不是圆点,而是如下列图的一些短线,可能是因为( )A. 打点计时器错接在直流电源上B. 电源电压不稳定C. 电源的频率不稳定D. 打点针压得过紧6.如下列图为某次实验中打出的一条经过处理后的纸带,图中O 为小车运动的起始点,A 为所选取的第一个计数点,O 点到A 点之间有局部点不清晰,相邻两个记数点之间有4个点未画出,电源频率为50Hz ,用毫米刻度尺测量后可直接算出〔 〕A .从O 点到F 点运动的时间B .从A 点到F 点运动的平均速度C .C 点时的瞬时速度vCD .G 点时的瞬时速度vG7.使用电火花计时器来分析物体运动情况的实验中:①在如下实验步骤中,正确合理的排列顺序为 。
A .把电火花计时器固定在桌子上B .安好纸带C .松开纸带让物体带着纸带运动D .接通220V 交流电源E .按下脉冲输出开关,进行打点②在安放纸带时,要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在 ,还要检查是否夹在两条纸带之间。
新教材高中物理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练习(含解析)新人教版
实验:探究小车速度随时间变化的规律课后篇巩固提升合格考达标练1.在用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律的实验中,下述测量每相邻两计数点间距离的方法正确的是()A.当某两个计数点间的距离较大时,可以用短尺把它分段来测量B.当某两个计数点间的距离较小时,可以用短尺一次把它测完C.测量每两个相邻计数点间的距离,应该用带着毫米刻度的长尺的零刻度对准起点,读出各计数点对应的刻度值,然后逐一相减,得到每两个计数点间距离的数值D.分别逐个测出每两个计数点间的距离,这样便于记录,采用C项所述方法可减小误差,选项C正确。
2.某人用打点计时器做探究小车速度随时间变化的规律的实验,利用打出的一条纸带画出了小车速度随时间变化的图像,如图所示。
下列说法正确的是()A.当电源频率为50 Hz时,打点计时器每隔0.05 s打一个点t=0.02 s时的速度大小是0.04 m/s.04 m/s250Hz时,打点计时器每隔0.02s打一个点,故A错误。
据图像知,小车做匀加速直线运动,在t=0.02s时的速度大小是0.04m/s,直线的斜率即为加速度,则a=2m/s2,故B、D 错误,C正确。
3.(2020宁夏海原县高一期中)某学生在用打点计时器测速度和探究小车速度随时间变化的规律的实验中,都使用了电火花计时器,并打出纸带进行有关数据处理,已知所用交变电流的频率是50 Hz。
(1)关于电火花计时器的使用,下列说法正确的是(可能有一个或多个正确选项)。
B.开始释放小车时,应使小车靠近电火花计时器C.先接通电火花计时器电源,然后放开小车(2)在一次实验中某小组得到如图所示的纸带,并按照打点时间先后,依次选定了O、A、B、C、D、E、F七个计数点(每两个计数点之间还有四个点没有画出),并经过测量得到相邻计数点间的距离。
根据实验数据,判断这个纸带做的是(选填“加速”“匀速”或“减速”)运动。
相邻两计数点间的时间间隔是s。
(3)在研究匀变速直线运动的实验中,算出了小车经过各计数点的瞬时速度,为了计算加速度,最合理的方法是。
高中物理笔记:必修一第二章(匀变速直线运动的研究)
第二章匀变速直线运动的研究第一节:实验:探究小车速度随时间变化的规律(1、实验目的)(2、实验原理)(3、实验器材)(4、实验步骤)(5、数据处理)(6、误差分析)(7、注意事项)第二节:匀变速直线运动的速度与时间的关系(1、匀变速直线运动)(2、速度时间公式)(3、速度时间公式的应用)(4、相关推论)第三节:匀变速直线运动的位移与时间的关系(1、位移时间公式及其应用)(2、位移时间相关推论一)(3、速度位移公式及其应用)(4、速度位移相关推论二)(5、两种典型运动)(专题1、三大常规运动图像和非常规图像)(专题2、追击相遇问题)第四节:自由落体运动(1、自由落体运动)(2、重力加速度)(3、自由落体运动的规律)(4、竖直上抛运动的规律)(5、实验:对自由落体运动性质的研究)(6、伽利略对自由落体运动的研究)第一节实验:探究小车速度随时间变化的规律一、实验目的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.二、实验原理1.利用打点计时器所打纸带的信息,代入计算式v n=x n+x n+12T,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.三、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.四、实验步骤1.如图2-1-1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.五、数据处理1.表格法(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…如图2-1-2所示.图2-1-2(2)依次测出01、02、03、04…的距离x1、x2、x3、x4…,填入表中.位置123456x1x2x3x4x5x6长度0~21~32~43~54~6各段长度时间间隔v/(m·s-1)(3)1、2、3、4…各点的瞬时速度分别为:v1=x22T、v2=x3-x12T、v3=x4-x22T、v4=x5-x32T….将计算得出的各点的速度填入表中.(4)根据表格中的数据,分析速度随时间变化的规律.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2-1-3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)根据所画v-t图象求出小车运动的加速度a=ΔvΔt.六、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七、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=0.02×5s=0.1s.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.8.牵引小车的细线要和木板保持平行。
高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究 第1节 实验 探究小车速度随时间变化的规律同步训练(含解析)
第1节实验:探究小车速度随时间变化的规律1.在“探究小车速度随时间变化的规律〞的实验中,如下说法中对于减小实验误差无益的是( B )A.选取计数点,把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位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、点间间隔适当的那一局部进展测量、计算D.选用各处平整程度、光滑程度一样的长木板做实验解析:假设小车的加速度过小,会使点过于密集,不便于测量,B对减小实验误差无益,由实验可知A,C,D三项均有利于减小实验误差。
2.(多项选择)在“探究小车速度随时间变化的规律〞实验中,如下器材中必须要用的是( BD )解析:探究小车速度随时间变化的规律,研究对象是小车,需用打点计时器,不需要秒表记时,不需要测力计测重力,应当选BD。
3.在对“探究小车的速度随时间变化的规律〞实验中的打点纸带进展处理时,如下做法中正确的答案是( B )A.一定要选第一个点迹为测量点0B.要舍去纸带上密集点,然后选取测量点C.必须每五个打印点选一个测量点D.用毫米刻度尺测量间距时,应估读到0.1 cm解析:研究纸带时,应舍去纸带上密集点,然后选取测量点,故A错误,B正确;计数点的选取可视实际情况而定,可以取实际打印的点为计数点,C错误;用毫米刻度尺测量间距时,应估读到0.1 mm,故D错误。
4.以下是某同学在做“探究小车的速度随时间变化的规律〞实验的主要步骤:①将打点计时器固定在长木板有滑轮的一端并接好电源;②把一条细线拴在小车上,细线跨过滑轮挂着钩码,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把小车停在打点计时器处,放开小车,接通电源;④取下纸带;⑤换上纸带重复三次。
以上步骤中有过失或重要遗漏的步骤是(填序号),请纠错并补充遗漏的步骤:。
解析:①将打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端并接好电源;③把小车停在打点计时器处,接通电源,放开小车;④断开电源取下纸带。
答案:见解析5.小明做“探究小车速度随时间变化的规律〞的实验中,(1)释放小车时,实验装置如图甲所示,指出该装置或操作中的错误(多项选择)。
《实验探究小车速度随时间变化的规律》教案
第二章匀变速直线运动的研究2.1 实验:探究小车速度随时间变化的规律[教学目标]一、知识目标1、根据相关实验器材,设计实验并熟练操作。
2、会运用已学知识处理纸带,求各点瞬时速度。
3、会用表格法处理数据,并合理猜想。
二、能力目标1、初步学习根据实验要求,设计实验,完成某种规律的探究方法。
2、对打出的纸带,会用近似的方法得出各点瞬时速度。
三、德育目标1 、通过对小车运动的设计,培养学生积极主动思考问题的习惯,并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性。
2、通过对纸带的处理,实验数据的图象展现,培养学生实事求是的科学态度,能使学生灵活地运用科学方法来研究问题,解决问题,提高创新意识。
3、在对实验数据的猜测过程中,提高学生合作能力。
[教学重点]对实验的设计数据的处理[教学难点]1、各点瞬时速度的计算。
2、对实验数据的处理、规律的探究。
[教学过程]一、导入新课物体的运动通常是比较复杂的。
放眼所见,物体的运动规律各不相同。
在生活中,人们跳远助跑、水中嬉戏……在自然界了,雨滴下落,猎豹捕食,蚂蚁搬家……这些运动中多有速度的变化。
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?怎样探索复杂运动蕴含的规律呢?要探究一个物体速度随时间变化的规律,必须知道物体在不同时刻的速度。
直接测量瞬时速度是比较困难的,我们可以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置,在通过对纸带的分析,计算得到各个时刻的瞬时速度。
二、新课教学(一)进行实验【实验】问题一:打点计时器结构如何?问题二:用打点计时器测小车的速度所需哪些实验器材、实验步骤?步骤:1、附有滑轮的长度板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。
2、用一条细绳栓住小车使细绳跨过滑轮,下边挂上适量的钩码,让纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的上面。
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。
人教版高中物理必修一第二章匀变速直线运动的研究小结
二.匀变速直线运动的速度与时间的关系 1.匀变速直线运动:沿着一条直线,且加速度不变的运 动叫做匀变速直线运动 2.分类:匀加速直线运动 匀减速直线运动 3.解匀变速直线运动速度与时间关系题目步骤 (1)规定正方向。 (2)明确初速度v0、末速度v、加速度a和时间t及各量 的正负号。 (3)将已知量带入公式求未知量,若所求量是矢量,要 说明方向。
空白演示
在此输入您的封面副标题
第二章匀变速直线运动的研究
一、实验:探究小车速度随时间变化的规律 二、匀变速直线运动的速度与时间的关系 三、匀变速直线运动的位移与时间的关系 四、匀变速直线运动的位移与速度的关系 五、自由落体运动 六、伽利略对自由落体运动的研究
学法指导
本章不仅要求理解匀变速直线运动的规律, 会在实际问题中应用规律,还要求我们要重 视运动规律与学生生活、现代社会及科学发 展的联系。鼓励学生大胆实验,激发探究的 兴趣,经过思考讨论的过程,逐步培养学生的 科学探究能力,形成严谨的治学态度。
的速度和位移随时间的变化规律。代入公式求
解时,与正方向相同的代人正值,与正方向相反
的物理量应代入负值。
五.自由落体运动 1.自由落体运动 物体只在重力作用下从静止开始的运动。初速 度为零的匀加速运动。 说明: (1)自由落体运动只能在真空里才能发生 (2)空气阻力忽略不计时,可近似看成自由落体 运动。
at
2
主要推论
初速度为零的匀加速直线运动 在任意连续相等时间内位移之比
研 究
v2 vo2 2ax
特例:自由落体运动
(v0=0.a=g)
意义:表示速度随时间的变化规律 v-t图象 应用:①确定某时刻的速度,②求位移(面积),③判断运动性质
④判断运动方向(正方向、负方向),⑤比较加速度大小等
高中物理第二章匀变速直线运动的研究第1节实验:探究小车速度随时间变化的规律4教案新人教版必修
实验:探究小车速度随时间变化的规律备课资源完成本实验的一些建议:1. 打点计时器纸带限位器要与长木板纵轴位置对齐再固定在长木板上,使纸带、小车、拉线和定滑轮在一条直线上。
小车要选择在木板上运动不跑偏或跑偏较小的车。
2. 牵引小车的钩码以100 g以内为宜。
若用到150 g以上,则纸带上打出的点数不能满足以0.1 s为计数点取6组数值的要求。
解决办法:用小沙桶替代钩码。
沙桶及沙的质量在40~100 g之间取三种不同质量,可用托盘天平称量沙桶和沙子。
若用50 g钩码,取至150 g时打出的纸带计数点之间的时间间隔可减小至0.08 s或0.06 s,可以满足6组以上数据的要求。
为防钩码落地损伤钩码,可在地面铺泡沫塑料垫。
小沙桶可选择能装100 g以上砂子的带盖塑料瓶。
3. 在小车后面安装纸带的方法如图2-1-1所示。
使小车运动时保持纸带与打点计时器平面、木板平行,减少摩擦力影响。
注意调整滑轮高度,使拉车的线与木板平行,减少拉力的变化。
4. 开启电源,待打点计时器工作稳定后释放小车,同时用一只手在定滑轮一端准备接住小车,防止小车撞击定滑轮,防止小车落地。
即使安装了防撞挡板,也要防止小车落地。
关断电源后再取纸带,取下纸带后,将所用钩码质量标注在纸带上,并给纸带编号。
5. 纸带上的点先取零点和计数点进行编号再测距离。
测量长度时不要用短刻度尺分别测量相邻两个计数点间的长度,最好用长刻度尺对齐各计数点(不移动尺子)读出各计数点间长度值,避免测量误差的积累。
6. 在坐标纸上画v-t图象时,注意坐标轴单位长度的选取,使图象分布在坐标平面的大部分面积。
教学目标一、知识与技能1. 能熟练使用打点计时器。
2. 会根据相关实验器材,设计实验并完成操作。
3. 会处理纸带求各点瞬时速度。
4. 会设计表格并用表格记录并处理数据。
5. 会用v-t图象处理数据,描述物体运动规律。
二、过程与方法1. 初步学习根据实验要求,设计实验,探究某种规律的研究方法。
第二章匀变速直线运动的研究知识梳理高一物理
第二章匀变速直线运动的研究知识梳理第1节实验:探究小车速度随时间变化的规律一、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图像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图像,图线的倾斜程度表示加速度的大小,如果v-t图像是一条倾斜的直线,说明小车的速度是均匀变化的。
二、实验器材打点计时器、学生电源、复写纸、纸带、导线、一端带有滑轮的长木板、小车、细绳、槽码、刻度尺、坐标纸。
三、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,下边挂上合适的槽码,放手后,看小车能否在木板上平稳地加速滑行,然后把纸带穿过打点计时器,并把纸带的另一端固定在小车后面。
3.把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,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系列小点。
4.换上新纸带,重复实验两次。
5.增减所挂槽码,按以上步骤再做两次实验。
四、数据处理1.纸带的选取与测量(1)在三条纸带中选择一条点迹最清晰的纸带。
(2)为了便于测量,一般舍掉开头一些过于密集的点迹,找一个适当的点作计时起点(0点)。
(3)每5个点(相隔0.1 s)取1个计数点进行测量(如图所示,相邻两点中间还有4个点未画出)。
(4)采集数据的方法:不要直接去测量两个计数点间的距离,而是要量出各个计数点到计时零点的距离d1、d2、d3…然后再算出相邻的两个计数点的距离x1=d1;x2=d2-d1;x3=d3-d2;x4=d4-d3…2.瞬时速度的计算瞬时速度的求解方法:时间间隔很短时,可用某段时间的平均速度表示这段时间内中间时刻的瞬时速度,即v n =x n +x n +12T。
3.画出小车的v -t 图像(1)定标度:坐标轴的标度选取要合理,应使图像大致分布在坐标平面中央。
高中物理:实验 探究小车速度随时间变化的规律
实验:探究小车速度随时间变化的规律
六、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,从来计算出 的瞬时速度有误差; 3.作v-t图像时单位选择不合适或人为作图不 准确带来误差。
实验:探究小车速度随时间变化的规律
七、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,在释放小车, 打点完毕,及时关闭电源; 3.要防止钩码下落时小车跟滑轮相撞,当小车 到达滑轮时及时用手按住它; 4.牵引小车的钩码个数要适当,以免加速度过 大而使纸带上的点太少,或者加速度太小而使 各段位移差别不大,从而使误差增大;
小车,细绳,钩码,一端附有定滑轮的长 木板,电磁打点计时器,低压交流电源, 导线若干,纸带,刻度尺,复写纸,坐标 纸。
实验:探究小车速度随时间变化的规律
四、实验步骤
实验:探究小车速度随时间变化的规律
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.
实验:探究小车速度随时间变化的规律
实验:探究小车速度随时间变化的规律
实验:探究小车速度随时间变化的规律
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
九、跟踪训练
1.(多选)在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时,下列
方法中有利于减小实验误差的是
()
A.选取计数点,把每 5 个点的时间间隔作为一个时间单位
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、点间间隔适当的那
一部分点进行测量、计算
实验:探究小车速度随时间变化的规律
5.要区别打点计时器打出的点与人为选取的 计数点,一般纸带上每五个点取一个计数点, 即时间间隔T=0.02·5s=0.1s; 6.不要逐次测量各段位移,可测量出各个计 数点到O点的距离,然后计算出两个相邻计数 点间的距离; 7.描点时最好用坐标纸,在纵、横轴上选取 合适的单位,用细铅笔认真描点作图。
实验探究小车速度随时间变化的规律
公式算出加速度
依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度
分析:方法A偶然误差较大。方法D实际上也仅由始末两个速度决定,偶然误差也比较大,只有利用实验数据画出对应的v-t图,才可充分利用各次测量数据,减少偶然误差。由于在物理图象中,两坐标轴的分度大小往往是不相等的,根据同一组数据,可以画出倾角不同的许多图线,方法B是错误的。正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值,然后利用公式算出加速度,即方法 C。
回忆
纸带能给我们提供哪些信息? 通过测量或计算还能得到哪些信息?
1
怎样分析和选取纸带上的点
2
3
取六个点,标号 0,1,2,3,4,5
4
5
平均速度 → 瞬时速度(如何测△x)
6
四`纸带分析
如何计算出所取点的速度? 用求平均速度的方法来代替(用计算较准确的平均速度来代替),如何代替?(选择包括该点在内的一段位移(该点最好处在中间时刻位置)Δx,找出对应的时间Δt,用Δx/Δt作为该点的瞬时速度);对于选取的两个端点的速度暂时不计算(误差较大);测量各个计数点之间的距离应考虑估位、单位。
解析:(1)问A中应先通电,再放纸带。
D中取下纸带前应先断开电源。
补充步骤G:换上新纸带,重复三次。
步骤顺序为:BFECADG
点击添加副标题
再见
演讲人姓名
第一节 实验:探究小车速度随时间变化的规律
202X
第二章 匀变速直线运动的研究
ห้องสมุดไป่ตู้
试验小车运动是物理学中最简单物体运动,哪它的运动的速度随时间变化有什么规律呢?
通过试验!
哪如何设计试验?
可以通过打点计时器等试验仪器来探究小车速度随时间变化的规律
高中物理第二章匀变速直线运动的研究21实验:探究小车速随时间变化的规律
计数点的瞬时速度:vn=xn+2Txn+1。 (2)根据 v-t 图象判断运动性质:用描点法可作出小车的
v-t 图象,根据图象的形状可判断小车的运动性质。 (3) 加 速 度 的 计 算 : 利 用 v-t 图 象 的 斜 率 求 出 小 车
的 □2 加速度 。
12/12/2021
(3)把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,后释 放小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器会在纸带上打下 一系列小点。随后立即关闭电源。
(4)换上新的纸带,重复实验两次。 (5)增减所挂钩码数,或在小车上放置重物,按以上步 骤再做两次实验。
12/12/2021
活动 3:本实验中有哪些注意事项? (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)取下纸带前,先断开电源。 (4)选取一条点迹最清晰的纸带,舍掉开头一些过于密 集的点迹,找一个适当的点当做计时起点。适当选取计数点 (注意计数点与计时点的区别),弄清楚相邻两计数点的时间 间隔 T 是多少。
(3)小车运动的 v-t 图象是一条倾斜向上的直线,说明小 车速度随时间均匀增加。
12/12/2021
[完美答案] (2)图见规范解答 (3)小车运动的 v-t 图象是一条倾斜向上的直线,说明小 车速度随时间均匀增加。
12/12/2021
[变式训练2] 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___0_.8_0___ m/s、__1_._1_5___ m/s、___1_.5_0___ m/s、___1_.8_5___ m/s,小球滚下过程的加速 度为__3_._5_0___ m/s2。(小数点后保留两位数字)
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
2.1实验:探究小车速度随时间变化的规律
教材分析:
《实验:探究小车速度随时间变化的规律》是高中物理新课程(必修1)第二章第一节的内容,是探究物体运动规律的实验基础。
本节内容在本章中乃至整个高中物理中都有重要地位,通过本节的学习探究,学生敲开了研究物体运动规律的大门,让学生进一步体验科学探究过程及提高科学实验能力。
学习起点分析:
刚进入高一的学生,实验动手能力,收集数据能力,如实记录数据的科学态度,安全操作的意识,相对较弱。
探究小车速度随时间变化的规律是一个简单的却典型的实验,学生要安装实验装置,锻炼动手能力;开始实验要先启动打点计时器,然后放开小车,是为了在纸带上打出更多的点,便于计算和选择;同一实验重复操作三次,分别收集各次操作中同一物理量的数据,合理的选择出一条最清晰的纸带,认识到了科学收集实验数据的重要性。
教学目标:
(一)知识与技能
1.根据相关实验器材,设计实验并熟练操作。
2.学会运用已学知识处理纸带,求各点的瞬时速度。
3.会用表格法处理数据,并合理猜想,巧用v-t图像处理数据,观察规律。
4.掌握画图像的一般方法,并能用简洁的语言进行阐述。
(二)过程与方法
1.进一步熟练打点计时器的使用,加深学习利用纸带求某时刻瞬时速度的方法。
2.初步学习根据实验要求设计实验,完成某种规律的探究方法,对打出的纸带,会用近似的方法得出各点的瞬时速度。
3.初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的方法,认识数学化繁为简的工具作用,直观运用物理图像展现规律,验证规律。
4.通过实验探究过程,进一步熟练打点计时器的应用,体验瞬时速度的求解方法。
(三)情感态度与价值观
1.通过对小车运动的探究,培养学生积极主动思考问题的习惯,并锻炼思考问题的全面性、准确性和逻辑性。
2.通过纸带的处理方法、实验数据的图像展现,培养学生实事求是的科学态度,能使学生灵活地运用科学方法来探究、解决问题、提高创新意识。
3.在对现象规律的语言阐述中,提高学生的语言表达能力,还体现了各个学科之间的联系,可引申到各事物的关联性,使自己融入社会。
通过经过实验探索过程,体验运动规律的探索方法。
教学重点:
1.图像法研究速度随时间变化的规律。
2.对运动物体的速度随时间变化规律的探究。
教学难点:
1.各点的瞬时速度的计算。
2.对实验数据的处理、物理规律的探究。
教学资源:
学生电源、导线、打点计时器、钩码、一端带有滑轮的长木板、细线、纸带、刻度尺、坐标纸等
教法与学法:实验探究、启发式教学 教学建议:
在本节内容的教学中鉴于学生原有的知识和能力状态,对科学探究的七个要素中的创设情景,让学生发现问题,提出问题、猜想与假设、评估。
这三个要素内容没有作要求,而是把重点放在了学生行实验与收集数据、交流与合作这两个科学探究要素上,而分析与论证则放在第二节“匀变速直线运动的速度随时间变化的关系”的教学中完成。
教学环节设计:
结合教材知识内容和教学目标,本课的教学环节及时间分配如下: 提出问题分组探讨 新课引入 思维拓展
实验探究
总结归纳
深化研究
教学过程:
一、实验前准备。