高中物理《探究小車速度隨時間變化的規(guī)律》 學(xué)案2

1112.1 實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律（學(xué)案）張成進 江蘇徐州睢寧魏集中學(xué)一、學(xué)習(xí)目標(biāo)1. 進一步熟練打點計時器的使用。2. 加深學(xué)習(xí)利用紙帶求某時刻瞬時速度的方法。3. 進一步提高用描點法作圖的能力。二、課前預(yù)習(xí)1. 本節(jié)實驗的實驗器材有： 。2. 正確的實驗過程是：a) 把一端附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，并使 ，把打點計時器固定在 ，連接好電路。b) 把 拴在小車上，使細(xì)繩跨過滑輪，下面掛上合適的 ，放手后看 ，然后把 穿過打點計時器，并把 的另一端固定在小車后面。c) 把小車停在 處，先 ，然后 ，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一列小點，換上紙帶，重復(fù)實驗3次。d) 增減所掛的鉤碼，或在小車上放置重物，再做兩次實驗，每次實驗打3條紙帶。e) 為了儀器的安全，實驗時要防止鉤碼落地和小車與滑輪碰撞，當(dāng)小車到達滑輪前及時用手按住。3. 紙帶的選取原則是： 。4. 如何每5個點取一個計數(shù)點，則每相鄰兩個計數(shù)點是的時間間隔是 ；如何測量出紙帶上各計數(shù)點間的距離，寫出操作方法 。5. 作速度時間圖象a) 。b) 嚴(yán)格按實驗數(shù)據(jù)描點，根據(jù)點的分布定分析速度的變化特點。c) 用一條 來 坐標(biāo)系中描出的點。三、經(jīng)典例題例1、在研究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中，按照實驗進行的先后順序，將下列步驟的代號填在橫線上 。A. 把穿過打點計時器的紙帶固定在小車后面。B. 把打點計時器固定在木板沒有滑輪的一端，并連好電路。C. 換上新的紙帶，再重做兩次。D. 把長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面。E. 使小車停在靠近打點計時器處，接通電源，放開小車，讓小車運動。F. 把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下邊吊著合適的鉤碼。G. 斷開電源，取出紙帶。例2、在實驗中，算出小車經(jīng)過各計數(shù)點的瞬時速度如下表。計數(shù)點序號123456計數(shù)點對應(yīng)的時刻（s）0.100.200.300.400.500.60通過計數(shù)點的速度（cm/s）44.062.081.0100.0110.0168.0為了計算加速度，合理的方法是（ ）A. 根據(jù)任意兩點的速度用公式算出加速度。B. 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出速度時間圖象，量出其傾角，同公式求出加速度C. 根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出速度時間圖象，由圖象上相距較遠(yuǎn)的兩點所對應(yīng)的速度、時間用公式算出加速度。依次算出通過連續(xù)兩計數(shù)點間的加速度，算出平均值作為小車的加速度。四、鞏固練習(xí)1. 火車沿長直坡路向下行駛。開始時速度表上的讀數(shù)是54km/h，以后每5秒讀取一次數(shù)據(jù)，見下表時間t(m/s)051015202530速度v(km/h)54596570768186速度v(m/s)（1）在表中填寫以米為單位表示的速度。（2）建立vt坐標(biāo)系（v單位用米每秒），描出與表中各對應(yīng)時刻速度對應(yīng)的點。（3）作出表示列車速度與時間關(guān)系的曲線。這是一條什么曲線？2. 為了研究實驗小車沿斜面向下運動的規(guī)律，把打點計時器紙帶的一端固定在小車上，小車拖動紙帶運動，紙帶上打出的點如下圖所示。 （1）某同學(xué)用以下方法繪制小車的速度時間圖象。先把紙帶每隔0.1秒剪斷，得到若干短紙條。再把這些紙條并排貼在一張紙上，使這些紙箱下端對齊，作為時間坐標(biāo)軸，標(biāo)出時間。最后將紙條上端中心連起來，于是得到vt圖象。請你按以上辦法（用一張薄紙壓在圖上，復(fù)制得到紙帶）繪制這個圖象。（2）這樣做有道理嗎？說說你的看法。答案該學(xué)案可以結(jié)合與之配套的教案（一種非常適合學(xué)生自學(xué)的詳細(xì)教案，模擬真實的課堂教學(xué)情境，無坡度引入）使用，例題答案見教案。1. （1）時間t(m/s)051015202530速度v(km/h)54596570768186速度v(m/s)1516.418.119.421.122.523.9（2）圖象略（3）可以認(rèn)為是一條直線。2. （1）略（2）每段紙帶表示0.1s內(nèi)物體位移大小，可以近似認(rèn)為，紙條長度近似可以表示速度大小。111