物理必修 第一册第二章 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导学案

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

1、巩固打点计时器的使用、纸带的数据处理和测量瞬时速度的方法；

2、体验如何从实验研究中获取数据，学会利用图象处理实验数据的科学方法；

3、知道小车在重物的牵引下运动速度随时间变化的规律。

1、当电源的频率是50Hz时，打点计时器每隔      s打一个点，电磁打点计时器在通电前，纸带应穿过        ，套在轴上的复写纸压在纸带的面     。电火花计时器利用        和      在纸带上打出点迹，纸带运动时受到的阻力      ，实验误差也较小。

2、在纸带上选取两个点，根据两点间的位移和时间，纸带在这两点间的平均速度v=         ,时间越短，平均速度越接近瞬时速度。因此当时间足够短时，其平均速度可以表示           。

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    打点计时器、低压        电源、纸带、带滑轮的长木板、小车、           、细线、复写纸片、              。

四．实验步骤

1．如课本34页图所示，把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，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．把一条细线拴在小车上，使细线跨过滑轮，下边挂上合适的       。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。  [来源:学|科|网Z|X|X|K]

3．把小车停在靠近打点计时器处，接通        后，放开       ，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一行小点，随后立即关闭电源。换上新纸带，重复实验三次。

4．从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头比较密集的点迹，在后边便于测量的地方找一个点做计时起点。为了测量方便和减少误差，通常不用每打一次点的时间作为时间的单位，而用每打五次点的时间作为时间的单位，就是T=0.02 s ×5=0.1 s 。在选好的计时起点下面表明A，在第6点下面表明B，在第11点下面表明C……，点A、B、C……叫做计数点，两个相邻计数点间的距离分别是x1、x2、x3……

5．利用第一章方法得出各计数点的瞬时速度填入下表：

6．以速度v为         轴，时间t为         轴建立直角坐标系，根据表中的数据，在直角坐标系中描点。

7．通过观察思考，找出这些点的分布规律。

五．注意事项[来源:Z+xx+k.Com]

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，计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源。

3、要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它。

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无多大差别，从而使误差增大。加速度的大小以能在60cm长的纸带上清楚地取得六七个计数点为宜。

5、要区别计时器打出的点和人为选取的计数点。一般在纸带上每5个点取一个计数点，间隔为0.1 s 。

1、6．在“研究匀变速直线运动”实验中，某实验小组实施了以下实验步骤，其中有错误的步骤是(　　)

A．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

B．再把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，每次必须由静止释放小车，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面

C．把小车停在靠近打点计时器处，接通直流电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复两次

D．从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个起始点，并把每打五个点的时间作为时间单位.在选好的起始点下面记作0，第六个点作为计数点1，依次标出计数点2、3、4、5、6，并测算出相邻两计数点间的距离，根据公式求出a

2、图是做匀变速直线运动的物体从打点计时器打出的纸带纸带上面每打一点的时间间隔是，且每两个记数点间还有四个计时点已知，，，，，则第三个记数点的速度等于

A．    B．    C．    D．

3、打点计时器是高中物理实验中常用的实验器材，请你完成下列有关问题

①打点计时器是________的仪器．

②如图A、B是两种打点计时器的图片，其中A是________打点计时器，B是________打点计时器．

③打点计时器使用的电源为________（选填交流或直流）电源，打点的时间间隔为0.02s．如果当时电网中交变电流的频率稍有增大，打点时间间隔为0.019s，而做实验的同学并不知道，那么速度的测量值与实际值相比________（选填：偏大、偏小、不变）

1、（多选）关于电磁打点计时器的使用，下列说法正确的是（   ）

A．电磁打点计时器使用的是6V的直流电源

B．在测量物体速度时，先接通打点计时器的电源，后让物体运动

C．打点计时器打点的时间间隔与使用的电源频率无关

D．纸带上打的点越密，说明物体运动越慢

2、（多选）使用打点计时器测量瞬时速度时应注意（    ）

A．无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器，都应该把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸压在纸带的上面

B．使用打点计时器时应先接通电源，再拉动纸带

C．使用打点计时器在拉动纸带时，拉动的方向应与限位孔平行

D．打点计时器只能连续工作较短时间，打点之后要立即关闭电源

3、某同学测量小车作匀变速直线运动的加速度时，打出的纸带如下图所示，他在纸带上每隔4个点取一记数点（相邻计数点间还有4个实际打的点未画出），并标明了各记数点间的测量数据（电源频率为50 Hz）。

（1）打A、B、C、D、E各点时小车的速度

va =________m/s， vb =________m/s，vc =________m/s， vd =________m/s，ve=_________m/s

（2）若以打0点为计时开始的时刻，试在答题卡上的坐标系中画出小车的v-t图象。由此图象求得小车的加速度a = _______m/s2

参考答案

【实践研究】

1、C；2、A；3、计时    电火花    电磁    交流    偏小

【课后巩固】

1、BD；2、BCD；3、0.36    0.52    0.68    0.83    0.99    1.6