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高中物理1 实验：探究小车速度随时间变化的规律导学案及答案
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这是一份高中物理1 实验：探究小车速度随时间变化的规律导学案及答案，共4页。学案主要包含了学习目标，重点、难点，使用说明，合作探究，针对训练，巩固训练，总结归纳等内容，欢迎下载使用。
1.准确理解实验原理，熟练应用打点计时器，掌握纸带处理的方法，提高实验探究能力
2.自主学习，小组合作，应用打点计时器探究速度随时间的变化规律
3.激情投入，全力以赴，感悟物理是一门实验科学。
【重点、难点】
重点: 1.实验探究过程的自我设计和过程实施。
2.利用纸带对数据的处理。
难点： 用图像法分析速度随时间的变化规律
【使用说明】
1、依据学习目标自学课本，查阅相关资料，完成“自主学习”部分，用红笔标注重点、疑点
2、课堂上通过小组合作实验、展示、点评，加深对节知识的理解达成目标
【合作探究】
一．实验目的：探究小车速度随 变化的规律。
二．实验原理：利用 打出的纸带上记录的数据，以寻找小车速度随时间变化的规律
三．实验器材：
1.说出电磁打点计时器和电火花计时器的相同与不同之处：
2.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，为完成实验，在下列器材中本实验所必须具有的是 ；还缺少的仪器有 。
电磁打点计时器
天平
低压直流电源
细线
纸带
小车
钩码X K B 1.C O M
秒表一端有滑轮的长木板
四．实验步骤：
2.在探究小车速度随时间变化的规律实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述实验步骤的代号填在横线上 。
A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面 x kb 1
B．把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路
C．换上新的纸带，再重做两次
D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面
E．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动
F．把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码
G．断开电源，取出纸带
五．数据处理
1．本实验中，关于计数点间的时间间隔的大小，下列说法中正确的有 ( )
A．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0．10秒
B．每四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔是O．08秒
C．每隔五个点取一个计数点，则计数点问的时间间隔为0．08秒
D．每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0．10秒
★2认真完成实验，根据你打好的纸带，进行数据分析，并填写好下列表格：
1. 把电火花计时器固定在桌子上，检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上。
2.安装纸带
3.启动电源，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点。随后立即关闭电源。
4.取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点。如果数出n个点，这些点划分出的间隔数为 ，由此计算出纸带从第一个点到第n个点的运动时间为 （已知打点周期为T）。
5.用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离。
6.利用公式计算出纸带在这段时间内的平均速度。把测量和计算的结果填入1
7.用打点计时器测量瞬时速度，用两点间的平均速度代替两点间某一点的瞬时速度。填表2和表3
【针对训练】
1.对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法中，正确的是( )
A．电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电
B．两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样
C．电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸
D．电磁打点计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉
2. 打点计时器所用电源的频率为50 Hz，某次实验中得到一条纸带，用厘米刻度尺测量情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度为________ m/s，A、D间的平均速度是_______m/s，B点的瞬时速度更接近于_______m/s.
w w w .x k b 1.c m
【巩固训练】
1. 如上图所示的四条纸带，是某同学练习使用打点计时器得到的纸带(纸带的左端先通过打点计时器)．从点迹的分布情况可以断定：纸带 是匀速通过打点计时器的，纸带_____是越走越快的，纸带_____ 是开始越走越快，后来又越走越慢的．若所用电源的频率是50 Hz，图中D纸带，从A点通过计时器到B点通过计时器，历时_____ s，位移为 m，这段时间内纸带运动的平均速度是_____ m/s，BC段的平均速度是 m/s，AD段的平均速度是_____ m/s. xK b1.Cm
★2.在探究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录小车运动情况的纸带，如图所示，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T=0.1s。（１）根据纸带上的数据，计算B、C、D各点的速度，填入表中。（２）在坐标纸上作出小车的v-t图象。
★★3.我们以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，来表示速度随时间的变化规律。根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值，在坐标系中描点，最后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图象。
下图是某一汽车运动的v-t图象（图中只描出了点），请你完成v-t图象，并根据图像回答下列问题:
(1)图象上每一点的意义是什么?
(2)如要求这些点中间一个时刻的速度是多少,应怎么办?
(3如果认为在0～15 s内速度变化是均匀的，你能在图象中找出汽车在7.5 s时的速度值吗？
【总结归纳】：
点子数n
点子间隔数n-1
运动时间Δt/s
位移Δx/m
平均速度
纸带上对应点间的位移、时间和平均速度
位置
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
Δx/m
Δt/s
V1/(m/s)
对应点的瞬时速度
1
2
3
4
5
6
t(m/s)
V2/(m/s)
位置编号
B
C
D
时间t/s
0.1
0.2
0.3
瞬时速度v/(ms-1)
1.准确理解实验原理，熟练应用打点计时器，掌握纸带处理的方法，提高实验探究能力
2.自主学习，小组合作，应用打点计时器探究速度随时间的变化规律
3.激情投入，全力以赴，感悟物理是一门实验科学。
【重点、难点】
重点: 1.实验探究过程的自我设计和过程实施。
2.利用纸带对数据的处理。
难点： 用图像法分析速度随时间的变化规律
【使用说明】
1、依据学习目标自学课本，查阅相关资料，完成“自主学习”部分，用红笔标注重点、疑点
2、课堂上通过小组合作实验、展示、点评，加深对节知识的理解达成目标
【合作探究】
一．实验目的：探究小车速度随 变化的规律。
二．实验原理：利用 打出的纸带上记录的数据，以寻找小车速度随时间变化的规律
三．实验器材：
1.说出电磁打点计时器和电火花计时器的相同与不同之处：
2.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，为完成实验，在下列器材中本实验所必须具有的是 ；还缺少的仪器有 。
电磁打点计时器
天平
低压直流电源
细线
纸带
小车
钩码X K B 1.C O M
秒表一端有滑轮的长木板
四．实验步骤：
2.在探究小车速度随时间变化的规律实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述实验步骤的代号填在横线上 。
A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面 x kb 1
B．把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路
C．换上新的纸带，再重做两次
D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面
E．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动
F．把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码
G．断开电源，取出纸带
五．数据处理
1．本实验中，关于计数点间的时间间隔的大小，下列说法中正确的有 ( )
A．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0．10秒
B．每四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔是O．08秒
C．每隔五个点取一个计数点，则计数点问的时间间隔为0．08秒
D．每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0．10秒
★2认真完成实验，根据你打好的纸带，进行数据分析，并填写好下列表格：
1. 把电火花计时器固定在桌子上，检查墨粉纸盘是否已经正确地套在纸盘轴上。
2.安装纸带
3.启动电源，用手水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点。随后立即关闭电源。
4.取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后数出若干个点。如果数出n个点，这些点划分出的间隔数为 ，由此计算出纸带从第一个点到第n个点的运动时间为 （已知打点周期为T）。
5.用刻度尺测量出第一个点到第n个点的距离。
6.利用公式计算出纸带在这段时间内的平均速度。把测量和计算的结果填入1
7.用打点计时器测量瞬时速度，用两点间的平均速度代替两点间某一点的瞬时速度。填表2和表3
【针对训练】
1.对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法中，正确的是( )
A．电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电
B．两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样
C．电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸
D．电磁打点计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉
2. 打点计时器所用电源的频率为50 Hz，某次实验中得到一条纸带，用厘米刻度尺测量情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度为________ m/s，A、D间的平均速度是_______m/s，B点的瞬时速度更接近于_______m/s.
w w w .x k b 1.c m
【巩固训练】
1. 如上图所示的四条纸带，是某同学练习使用打点计时器得到的纸带(纸带的左端先通过打点计时器)．从点迹的分布情况可以断定：纸带 是匀速通过打点计时器的，纸带_____是越走越快的，纸带_____ 是开始越走越快，后来又越走越慢的．若所用电源的频率是50 Hz，图中D纸带，从A点通过计时器到B点通过计时器，历时_____ s，位移为 m，这段时间内纸带运动的平均速度是_____ m/s，BC段的平均速度是 m/s，AD段的平均速度是_____ m/s. xK b1.Cm
★2.在探究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录小车运动情况的纸带，如图所示，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T=0.1s。（１）根据纸带上的数据，计算B、C、D各点的速度，填入表中。（２）在坐标纸上作出小车的v-t图象。
★★3.我们以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，来表示速度随时间的变化规律。根据计算出的不同时刻对应的瞬时速度值，在坐标系中描点，最后用平滑曲线把这些点连接起来就得到了一条能够描述速度v与时间t关系的图象。
下图是某一汽车运动的v-t图象（图中只描出了点），请你完成v-t图象，并根据图像回答下列问题:
(1)图象上每一点的意义是什么?
(2)如要求这些点中间一个时刻的速度是多少,应怎么办?
(3如果认为在0～15 s内速度变化是均匀的，你能在图象中找出汽车在7.5 s时的速度值吗？
【总结归纳】：
点子数n
点子间隔数n-1
运动时间Δt/s
位移Δx/m
平均速度
纸带上对应点间的位移、时间和平均速度
位置
0-1
1-2
2-3
3-4
4-5
5-6
Δx/m
Δt/s
V1/(m/s)
对应点的瞬时速度
1
2
3
4
5
6
t(m/s)
V2/(m/s)
位置编号
B
C
D
时间t/s
0.1
0.2
0.3
瞬时速度v/(ms-1)
