高一物理应用打点纸带求瞬时速度与加速度复习教案

应用打点纸带求瞬时速度与加速度

（匀变速直线运动实验）

一、教学目标

知识与技能：了解打点计时器的计时原理，理解纸带中包含的物体运动的信息(时间、位移)。

过程与方法：掌握纸带数据处理和测量瞬时速度的方法。

情感态度与价值观：

1.感受打点计时器的巧妙设计思路，体会物理原理在解决实际问题中的指导作用，增强将物理知识应用于生活实际的意识．

2.培养用数学方法处理物理问题的意识和学生敢于创新和实事求是的科学态度和科学精神．

二、教学重点

1．了解打点计时器的计时原理

2．掌握纸带数据处理和测量瞬时速度的方法

三、教学难点

掌握纸带数据处理和测量瞬时速度的方法

四、教学过程

导入：复习第一章第三节打点计时器的相关内容

思考：判断各纸带的运动性质（3条纸带）

新课：

1.纸带的选择

选择点迹清晰、没有漏点的纸带，舍弃开头点比较密集的一段，把每打五次点的时间作为时间单位；时间间隔T ＝0.1 s ；确定恰当的计数点，并标上序号0、1、2、3……正确使用毫米刻度尺测量两相邻计数点间的距离，分别记作s 1、s 2、s 3、s 4、s 5、s 6……

注意：T=0.1s 时常见的3种说法：每5个点作为一个计数点 、每隔4个连续点取1个计数点、相邻记数点间有4个计时点未标出

2.应用打点纸带求瞬时速度

【例】下图是某同学探究匀变速直线运动的实验时，从若干纸带中选中的一条纸带的一部分，他以每5个打点取一个计数点，图上注明了他对各个计数点间距离的测量结果．(单位：cm)

求C 点的速度v C

提示：中时速度=平均速度

1、

2、

3、

让学生自己动手计算B 点的速度 1.

s m s

T S S T S v v BD BD C /676.02.0m

01.0)57.795.5(2243=⨯+=+==

=s m s

T S S S S T S v v AE AE C /676.04.0m 01.0)1.957.795.54.4(445

432=⨯+++=+++==

=s m s T S S S S S S T S v v OF OF C /676.06.0m 01.0)71.101.957.795.54.48.2(666

54321=⨯+++++=+++++==

=s m s

T S S T S v v AC AC B /518.02.0m

01.0)95.54.4(2232=⨯+=+==

=

2.

练习：1．(双选)在“研究匀变速直线运动”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 ，s 1、s 2、s 3、s 4、s 5、s 6分别为AB 、BC 、CD 、DE 、EF 、FG 间的位移，下列可用来计算打D 点时小车速度的表达式是( BC

)

3.应用打点纸带求加速度

⁕若物体做匀变速直线运动,那么所打的纸带上在任意两个相邻且相等的时间内物体的位移的差相等，即匀变速直线运动 Δs ＝aT 2

B 点速度= m/s

0.518

s m s T S S S S T S v v OD OD B /518.04.0m 01.0)57.795.54.48.2(444

321=⨯+++=+++==

=

虽然用 可以求纸带的加速度，但只利用一个Δs 时，偶然误差太大，为此应采

取逐差法．

【例】下图是某同学探究匀变速直线运动的实验时，从若干纸带中选中的一条纸带的一部分，

他以每5个打点取一个计数点，图上注明了他对各个计数点间距离的测量结果．(单位：cm)

求纸带的加速度a

2

132T s s a -=2

1

413T s s a -=

2

2523T s s a -=

2

3633T s s a -=

223216542

3211.58m/s 0.01)]5.954.42.8()10.719.17.57[(0.1s 331

)]()[(331

3=⨯++-++⨯⨯=++-++⨯=++=

cm s s s s s s T a a a a ）（

练习：2.一打点计时器固定在倾角为θ的斜面上，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜

面上滑下，打出的纸带的一段如下图所示．纸带上0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻

计数点之间的时间间隔为0.1 s.

(1)根据纸带上记录的数据判断小车是做_ _______运动．

(2)若小车做匀加速运动，则加速度大小a＝________.

(3)小车在计数点3所对应的速度大小为v＝________.

练习巩固：

3.在研究匀变速直线运动的实验中打点计时器电源频率为50Hz，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为相邻的记数点，相邻记数点间有4个计时点未标出，

设A点为计时起点,

①由图判断小车做直线运动，

②相邻记数点间的时间间隔为 s，

③BE间的平均速度 m/s,

④C点的瞬时速度v C= m/s，

⑤小车的加速度a= m/s2

4.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，交流电源频率为50 Hz.下图是某次实

验的纸带，舍去前面比较密集的点，从0点开始计数，每隔4个连续点取1个计数点，标以

1、2、3、…那么相邻两个计数点之间的时间为________ s，各计数点与0计数点之间的距

离依次为s1＝3.0 cm、s2＝7.5 cm、s3＝13.5 cm，则物体通过计数点1的速度v1＝____ _ m/s，通过计数点2的速度v2＝________ m/s.