《2015年高三物理力学实验教案教学设计学案》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2015年高三物理力学实验教案教学设计学案（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、课题：实验一课题：实验一 研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动 课时：课时：1010 月月 22-22- 2323 日日 姓名：姓名： 学号：学号： 学习目标学习目标1会利用纸带求匀变速直线运动的瞬时速度、加速 度2会利用纸带探究小车速度随时间变化的规律，并能画出小车 运动的vt图象，根据图象求加速度 重点难点重点难点实验原理；实验过程；注意事项 复习自测复习自测 一一. . 实验原理实验原理1 1打点计时器打点计时器 (1)(1)作用：计时仪器，每隔作用：计时仪器，每隔 打一次点。打一次点。(2)(2)工作条件工作条件: : 电磁打点计时器：电磁打点计时器： V V V V 交流交流电源电源
2、 ；电火花计；电火花计时器：时器： V V 电源。电源。(3)(3)纸带上点的意义：纸带上点的意义：表示和纸带相连的物体在不同时刻的位表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置置通过研究纸带上各点之间的距离，可以判断物体的运动情通过研究纸带上各点之间的距离，可以判断物体的运动情况况可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔2 2利用纸带判断物体运动状态的方法利用纸带判断物体运动状态的方法(1)(1)沿直线运动的物体在连续相等时间内速度的沿直线运动的物体在连续相等时间内速度的增量相等增量相等，由此说明，由此说明物体在做匀变速直线运动，即物体在做匀变速直
3、线运动，即a a恒量恒量v v t tv v1 1 t tv v2 2 t t(2)(2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移差沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移差x xx x2 2x x1 1x x3 3x x2 2x x4 4x x3 3恒量，则说明物体在做匀变速直线运恒量，则说明物体在做匀变速直线运动，且动，且 x xaTaT2 2. .3 3速度、加速度的求解方法速度、加速度的求解方法(1)“(1)“逐差法逐差法”求加速度：如图所示纸带，求加速度：如图所示纸带，相邻两点的时间间隔为，相邻两点的时间间隔为T T，且满足，且满足x x6 6x x5 5x x5 5x x4 4x x4
4、 4x x3 3x x3 3x x2 2x x2 2x x1 1，即，即a a1 1，a a2 2x x4 4x x1 1 3 3T T2 2，a a3 3，然后取平均值，即，然后取平均值，即 = = x x5 5x x2 2 3 3T T2 2x x6 6x x3 3 3 3T T2 2a aa a1 1a a2 2a a3 3 3 3，这样可使所给数据全部得到利用，以提高准确性，这样可使所给数据全部得到利用，以提高准确性(2)“(2)“平均速度法平均速度法”求速度：如图求速度：如图所示纸带，相邻两所示纸带，相邻两点的时间间隔为点的时间间隔为T T，n n点的瞬时速度为点的瞬时速度为v vn
5、 n. .即即v vn n. .( (x xn nx xn n1 1) ) 2 2T T(3)“(3)“图象法图象法”求加速度，根据求加速度，根据“平均速度法平均速度法”v vn n，( (x xn nx xn n1 1) ) 2 2T T求出多个点的速度求出多个点的速度v vn n ，画出，画出v vt t图，直线的斜率即加速度图，直线的斜率即加速度二实验过程：实验过程：三注意事项；三注意事项； 1纸带和细绳要和木板平行 2开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器 3先接通电源，打点计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动 时及时断开电源 4要区别计时器打出的计时点与人为选取的计数点，一般在纸
6、带上 每隔四个计时点取一个计数点，即时间间隔为 T0.025 s0.1 s. 5选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰适当舍弃开头密 集部分，适当选取计数点，弄清楚相邻计数点间所选的时间间隔 T. 6测 x 时不要分段测量，读数时要注意有效数字的要求，计算 a 时 要注意用逐差法，以减小误差 合作探究合作探究 探究一：根据纸带利用探究一：根据纸带利用“平均速度法平均速度法”求速度求速度v vn n；利；利( (x xn nx xn n1 1) ) 2 2T T 用用“逐差法逐差法”求加速度加速度求加速度加速度 a a = = 或或“图象法图象法”求加速度求加速度 a a = = 例例 1.1
7、. 如图所示，是某同学测量匀 变速直线运动的加速度时，从若干纸带中选中的一条纸带的一部分， 他每隔 4 个点取一个计数点，图上注明了他对各计数点间距离的测 量结果 (1)为了验证小车的运动是匀变速运动，请进行下列计算，填入表内 (单位：cm). s2 s1s3 s2s4 s3s5 s4s6 s5s各位移差与平均值最多相差_cm，由此可以得出结论：小车 的位移差在_范围内相等，所以小车的运动是_ (2)根据匀变速直线运动的规律，可以求得物体的加速度a_m/s2.s T2(3)根据 an3，可求出 a1_m/s2，a2snsn3 3T2s4s1 3T2_m/s2，a3_s5s2 3T2s6s3 3
8、T2 _m/s2，所以，_m/s2.aa1a2a3 3(4)根据纸带利用根据纸带利用“平均速度法平均速度法”求出，位置求出，位置 A A 对应的速度对应的速度 vA _m/s; vB _m/s; vC_m/s; vD _m/s; vE_m/s;(5) 试根据(4)求得的 A、B、C、D、E各点速度在所给的坐标中， 作出 vt 图象， 从图象中求得物体的加速度 a_m/s2(取两位有效数字)探究二：根据平均速度定义 v= ，结合极限思想，借助光电 门求某点的瞬时速度 v 例 2. 某同学为了探究物体在斜面上运动时摩擦力与斜面倾角的关系， 设计实验装置如图 7.长直平板一端放在水平桌面上，另一端架
9、 在 一物块上在平板上标出 A、B 两点，B 点处放置一光电门，用光电 计时器记录滑块通过光电门时挡光的时间实验步 骤如下： 用游标卡尺测量滑块的挡光长度 d，用天平测量 滑块的质量 m；用直尺测量 A、B 之间的距离 s，A 点到水平桌面的垂直距离 h1，B 点到水平桌面的垂直距离 h2；将滑块从 A 点静止释放，由光电计时器读出滑块的挡光时间 t；重复步骤数次，并求挡光时间的平均值 ；利用所测数据求t出摩擦力 Ff和斜面倾角的余弦值 cos ；多次改变斜面的倾角，重 复实验步骤，作出 Ffcos 关系曲线(1)用测量的物理量完成下列各式(重力加速度为 g)；斜面倾角的余弦 cos _；滑块
10、通过光电门时的速度 v_；滑块运动时的加速度 a_；滑块运动时所受到的摩擦阻力 Ff_.(2)测量滑块挡光长度的游标卡尺读数如图所示，读得d_.当堂检测当堂检测 1.某同学用图甲所示装置测量重力加速度某同学用图甲所示装置测量重力加速度 g， 实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的实验中需要调整好仪器，接通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列 的小点所用交流电频率为的小点所用交流电频率为 50Hz.在所选纸带上取某点为在所选纸带上取某点为 0 号计数号计数 点，然后每隔两个计时点取一个计数点，所有测量数据
11、及其标记符点，然后每隔两个计时点取一个计数点，所有测量数据及其标记符 号如图乙所示请完成下列各个问题：号如图乙所示请完成下列各个问题：(1)(1)为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有_( (填入正确选项前的字母填入正确选项前的字母) ) A A天平天平 B B秒表秒表 C C米米尺尺(2)(2)若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，若实验中所得到的重物下落的加速度值小于当地的重力加速度值，而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差而实验操作与数据处理均无错误，写出一个你认为可能引起此误差的原因：的原因：_.
12、_.（3 3）根据纸带求两计数点的时间间隔）根据纸带求两计数点的时间间隔 T=T=_s ；（4）根据纸带利用根据纸带利用“平均速度法平均速度法”求出：位置求出：位置 3 3 对应的速度对应的速度 v3 _ _m/s; 位置 5 对应的速度对应的速度 v5_m/s; （5）根据“逐差法逐差法”求重力加速度求重力加速度 g g_ m/s22. (2010广东理综，广东理综，34(1)如图是某同学在做匀变速直线运动实验中如图是某同学在做匀变速直线运动实验中 获得的一条纸带获得的一条纸带(1)已知打点计时器电源频率为已知打点计时器电源频率为 50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间，则纸带上打相邻两点的时
13、间间隔为间隔为_(2)A、B、C、D 是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个 点没有画出从图中读出点没有画出从图中读出 A、B 两点间距两点间距 x_；C 点对应的点对应的 速度是速度是_(计算结果保留三位有效数字计算结果保留三位有效数字)总结提升总结提升课题：课题：实验四实验四 探究加速度与力、质量的关系探究加速度与力、质量的关系 课时：课时：1010 月月 29-3029-30 日日 姓名：姓名： 学号：学号： 学习目标学习目标学会用控制变量法研究物理规律；探究加速度与力、学会用控制变量法研究物理规律；探究加速度与力、 质量的关系；掌握利用图象处理数据的方法；质量的关系；掌握利用图象处理数据的方法；重点难点重点难点实验原理；实验步骤；注意事项；实验原理；实验步骤；注意事项； 复习自测复习自测 一一. . 实验原理：探究加速度实验原理：探究加速度 a 与力与力 F 及质量及质量 m 的关系时，应用的基的关系时，应用的基 本方法是本方法是控制变量法控制变量法，首先控制小车的，首先控制小车的质量质量
