实验：探究小车速度随时间变化的规律+导学案 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

实验：探究小车速度随时间变化的规
律
【复习巩固】：
1．运用v-t 图像求加速度大小或分析物体运动情况。

2．打点计时器的结构和工作原理，会使用打点计时器。

【学习目标】：
1.进一步练习使用打点计时器。

2.利用v -t 图像处理实验数据，并据此判断物体的运动性质，能根据实验数据求加速度。

【学习重点】：
1.图像法研究速度随时间的变化规律。

2.对运动的速度随时间变化规律的探究。

【学习难点】：
1.各点瞬时速度的计算。

2.对实验数据的处理、规律的探究。

【高考考向】：
打点计时器纸带相关数据的计算。

【自学指导1】：快速阅读教材（P36-37）实验思路和进行实验部分，时间3分钟，用红笔编注问题和答案要点（用序号表示），完成的学生举左手。

1. 实验原理。

2. 实验器材。

3. 实验步骤。

【自学检测1】（4分钟）
1.从下列选项中选出需要的器材： A ．电磁打点计时器 B ．天平
C ．低压交流电源
D ．低压直流电源
E ．刻度尺
F ．钩码和小车
G ．秒表 H ．一端有滑轮的长木板 I ．细绳和纸带
选出的器材有AFHI ，还需要____。

(填字母序号) 2. 某同学按照以下步骤进行操作： a ．换上纸带重复实验，选择一条较为理想的纸带； b ．将打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，接上电源；
c ．把小车停在靠近打点计时器的地方，先放开小车，再接通电源；
d ．断开电源，取下纸带；
e ．把一条细绳拴在小车前端，绳跨过滑轮挂上钩码，把纸带固定在小车后端并让纸带穿过打点计时器。

以上步骤有错误的是___(填步骤前的字母)，应更正为_________________
__________；步骤合理的顺序是_______(填步骤前的字母)。

【自学指导2】：快速阅读教材（P37）数据记录和数据分析部分，时间3分钟，用红笔编注问题和答案要点（用序号表示），完成的学生举左手。

1. 如何记录数据。

2. v-t 图像的作图方法。

【自学检测2】（4分钟）
1. 完成实验后，小明用刻度尺测量纸带上各点间
的距离时如图乙所示，B 点的读数是_____cm ，已知打点计时器每0.02 s 打一个点，则B 点对应的速度vB ＝_____m/s(vB 结果保留3位有效数字)。

2. 某实验小组中的四位同学利用同一条纸带的数
据作v -t 图像，分别作出了如下图所示的四幅v -t 图像，其中最规范的是___。

姓名：_________ 日期： 成绩：______分 字体：______分
【思维导图】：
【当堂训练】(15分钟）
1．小明同学按如图甲所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。

(1)释放小车时，实验装置如图甲所示，指出该装置中操作错误的是____。

A．电磁打点计时器接在直流电源上了
B．小车质量没有远大于槽码质量
C．小车离打点计时器过远
(2)如图乙为改正装置后打下的一条纸带的中间部分，A、B、C、D为其中连续打出的四个点(已知打点计时器打点时间间隔T＝0.02 s)。

由于操作不慎，C点模糊了，小明仍用此纸带来研究。

从图上可以读得A点在刻度尺上位置的读数为______cm，在打下C点时小车的速度最接近于_____m/s(结果保留3位有效数字)。

2．如图甲所示是用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一部分，从0点开始依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6、…，相邻两计数点的时间间隔用T来表示，现在量得0、1间的距离x1＝5.18 cm，1、2间的距离x2＝4.40 cm，2、3间的距离x3＝3.62 cm，3、4间的距离x4＝2.78 cm，4、5间的距离x5＝2.00 cm，5、6间的距离x6＝1.22 cm(电源频率为50 Hz)。

(1)根据上面记录，计算打点计时器在打3点时的
速度并填在下表中(保留到小数点后2位)。

(2)根据(1)中表格，在图乙中画出小车的速度—时
间图像。

(3)在“使用打点计时器测速度”的实验中，除电
源、纸带外，还需选用的仪器是_____。

A．停表B．刻度尺
C．天平D．打点计时器
(4)计算小车的加速度a＝___________(保留2位有
效数字)。