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1、第一第一节节实验实验：探究小：探究小车车速度随速度随时间变时间变化的化的规规律律课标课标定位定位学学习习目目标标：1.练习练习使用打点使用打点计时计时器及利用器及利用纸带纸带求求速度速度2应应用用vt图图象象处处理理实验实验数据数据重点重点难难点：点：1.通通过实验过实验探索探索过过程，学会物理程，学会物理规规律律探索的方法探索的方法2尝试尝试用用vt图图象表示运象表示运动规动规律律 核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练课前自主学案课前自主学案知能优化训练知能优化训练第第一一节节实实验验 ：探探究究小小车车速速度度随随时时间间变变化化的的规规律律课前自主学案前自主学案【实验实验目的
2、目的】1用打点用打点计时计时器研究小器研究小车车在重物在重物牵牵引下的运引下的运动动2探究小探究小车车速度随速度随时间变时间变化的化的规规律律【实验实验原理原理】利用打点利用打点计时计时器打出的器打出的纸带纸带上上记录记录的数据先的数据先计计算算各各时时刻物体的速度，再刻物体的速度，再寻寻求速度与求速度与时间时间的关系的关系1求求纸带纸带上某点迹瞬上某点迹瞬时时速度一般用一小段速度一般用一小段时间时间内的内的平均速度代替平均速度代替2vt图图象上，象上，图线图线的的倾倾斜程度表示加速度的大小，斜程度表示加速度的大小，如如vt图图象是一条象是一条倾倾斜的直斜的直线线，说说明物体做匀明物体做匀变变
3、速直速直线线运运动动【实验实验器材器材】电电磁打点磁打点计时计时器器(或或电电火花火花计时计时器器)、低、低压压交流交流电电源源、导线导线、纸带纸带、带带滑滑轮轮的的长长木板、小木板、小车车、钩码钩码、细细线线、复写、复写纸纸片、刻度尺片、刻度尺【实验实验步步骤骤】1如如图图211所示，把附有滑所示，把附有滑轮轮的的长长木板放在木板放在实验实验桌上，并使滑桌上，并使滑轮轮伸出桌面，把打点伸出桌面，把打点计时计时器固定器固定在在长长木板上没有滑木板上没有滑轮轮的一端，的一端，连连接好接好电电路路图图2112把一条把一条细绳细绳拴在小拴在小车车上，使上，使细绳细绳跨跨过过滑滑轮轮，下，下边边挂上挂
4、上钩码钩码，把，把纸带纸带穿穿过过打点打点计时计时器，并把器，并把纸带纸带的的一端固定在小一端固定在小车车的后面的后面3把小把小车车停在靠近打点停在靠近打点计时计时器器处处，接通，接通电电源后，源后，释释放小放小车车，让让小小车车拖着拖着纸带纸带运运动动，打点，打点计时计时器就在器就在纸带纸带上打下一系列小点上打下一系列小点4换换上新的上新的纸带纸带，重复，重复实验实验两次两次5增减所挂增减所挂钩码钩码，按以上步，按以上步骤骤再做两次再做两次实验实验核心要点突破核心要点突破一、数据一、数据处处理理1表格法表格法(1)从几条从几条纸带纸带中中选择选择一条比一条比较较理想的理想的纸带纸带，舍掉开，
5、舍掉开始一些比始一些比较较密集的点，在后面便于密集的点，在后面便于测测量的地方找一量的地方找一个开始点，作个开始点，作为计为计数始点，以后依次每五个点取一数始点，以后依次每五个点取一个个计计数点，并数点，并标标明明0、1、2、3、4，测测量各量各计计数数点到点到0点的距离点的距离x，并，并记录记录填入表中填入表中.位置编号位置编号012345t/sx/mv/(ms1)(2)分分别计别计算出与所求点相算出与所求点相邻邻的两的两计计数点之数点之间间的距的距离离x1、x2、x3.(3)利用一段利用一段时间时间内的平均速度等于内的平均速度等于这这段段时间时间中中间间时时刻的瞬刻的瞬时时速度求得各速度求
6、得各计计数点数点1、2、3、4、5的瞬的瞬时时速度，填入上面的表格中速度，填入上面的表格中(4)根据表格的数据，分析速度随根据表格的数据，分析速度随时间时间怎么怎么变变化化2图图象法象法(1)在坐在坐标纸标纸上建立直角坐上建立直角坐标标系，横系，横轴轴表示表示时间时间，纵纵轴轴表示速度，并根据表格中的数据在坐表示速度，并根据表格中的数据在坐标标系中描点系中描点(2)画一条直画一条直线线，让这让这条直条直线线通通过过尽可能多的点，不尽可能多的点，不在在线线上的点均匀分布在直上的点均匀分布在直线线的两的两侧侧，偏差比，偏差比较较大的大的点忽略不点忽略不计计，如，如图图212所示所示(3)观观察所得
7、到的直察所得到的直线线，分析物体的速度随，分析物体的速度随时间时间的的变变化化规规律律图图212二、二、误误差分析差分析1木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀2根据根据纸带测纸带测量的位移有量的位移有误误差，从而差，从而计计算出的瞬算出的瞬时时速度有速度有误误差差3作作vt图图象象时单时单位位选择选择不合适或人不合适或人为为作作图图不准不准确确带带来来误误差差三、注意事三、注意事项项1开始开始释释放小放小车时车时，应应使小使小车车靠近打点靠近打点计时计时器器2先接通先接通电电源，等打点源，等打点稳稳定后，再定后，再释释放小放小车车3打点完打点完毕毕，立即断开，立即断开电
8、电源源4要防止要防止钩码钩码落地，避免小落地，避免小车车跟滑跟滑轮轮相碰，当小相碰，当小车车到达滑到达滑轮轮前及前及时时用手按住用手按住5选选取一条点迹清晰的取一条点迹清晰的纸带纸带，适当舍弃点密集部分，适当舍弃点密集部分，适当，适当选选取取计计数点数点(注意注意计计数点与数点与计时计时点的区点的区别别)，弄，弄清楚所清楚所选选的的时间间时间间隔隔T等于多少秒等于多少秒6在坐在坐标纸标纸上画上画vt图图象象时时，注意坐，注意坐标轴单标轴单位位长长度度的的选选取，取，应应使使图图象尽量分布在象尽量分布在较较大的坐大的坐标标平面内平面内课堂互堂互动讲练对实验操作的考查对实验操作的考查类类型一型一例
9、例例例1 1 在研究匀变速直线运动的实验中，某同学在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有操作以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有(遗遗漏步骤可编上序号漏步骤可编上序号G、H)_A将小车安放至靠近打点计时器处，先放开小将小车安放至靠近打点计时器处，先放开小车，再接通电源车，再接通电源B将打点计时器固定在平板上，并接好电路将打点计时器固定在平板上，并接好电路C把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码下面吊着适当重的钩码D取下取下纸带纸带E将平板一端抬高，将平板一端抬高，轻轻推小推小车车，使小，使小车车能在
10、平能在平板上做匀速运板上做匀速运动动F将将纸带纸带固定在小固定在小车车尾部，并穿尾部，并穿过过打点打点计时计时器器的限位孔的限位孔将以上步将以上步骤骤完善后写出合理的步完善后写出合理的步骤顺骤顺序序_【思路点思路点拨拨】求解此求解此题应题应把握以下两点：把握以下两点：(1)实验实验中，中，应应注意保注意保护仪护仪器，特器，特别别是打点是打点计时计时器器(2)实验实验中，所得中，所得纸带纸带打点范打点范围围要大，要大，纸带纸带要有可要有可选择选择性性【精精讲讲精析精析】实验实验中，中，为为保保证纸带证纸带上的打点范上的打点范围围，充分利用充分利用纸带纸带，应应先接通先接通电电源，后放开小源，后放
11、开小车车步步骤骤A有有错误错误；实验实验中中为为保保护护打点打点计时计时器，打完器，打完纸带应纸带应立立即关即关闭电闭电源，步源，步骤骤D有有遗遗漏；漏；为为了了处处理数据理数据时时有可有可选选择择性，性，实验应实验应重复打三条重复打三条纸带纸带，应补应补充充该该步步骤骤【答案答案】(1)步步骤骤A中中应应先通先通电电，再放，再放纸带纸带(2)步步骤骤D中取下中取下纸带纸带前前应应先断开先断开电电源源(3)补补充步充步骤骤G：换换上新上新纸带纸带，重复三次，重复三次步步骤顺骤顺序序BFECADG实验数据处理实验数据处理类类型二型二 (2011年厦年厦门门高一高一检测检测)在在“探究小探究小车车
12、速度随速度随时时间变间变化的化的规规律律”的的实验实验中，如中，如图图213给给出了从出了从0点开始，每点开始，每5个点取一个个点取一个计计数点的数点的纸带纸带，其中，其中0、1、2、3、4、5、6都都为计为计数点数点测测得：得：x11.40 cm，x21.90 cm，x32.38 cm，x42.88 cm，x53.39 cm，x63.87 cm.那么：那么：图图213例例例例2 2(1)在在计时计时器打出点器打出点1、2、3、4、5时时，小，小车车的速度的速度分分别为别为：v1_cm/s，v2_cm/s，v3_cm/s，v4_cm/s，v5_cm/s.(2)在平面直角坐在平面直角坐标标系中作
13、出速度系中作出速度时间图时间图象象(3)分析小分析小车车运运动动速度随速度随时间变时间变化的化的规规律律【思路点思路点拨拨】明确速度的求法，并建立坐明确速度的求法，并建立坐标标系分系分析物体的运析物体的运动动情况情况(2)利用描点法作出利用描点法作出vt图图象，如象，如图图214所示所示图图214(3)小车运动的小车运动的vt图象是一条倾斜的直线，说图象是一条倾斜的直线，说明速度随时间均匀增加，它们成明速度随时间均匀增加，它们成“线性关系线性关系”【答案答案】(1)16.5021.4026.3031.3536.30(2)如如图图214所示所示(3)小小车车速度随速度随时间时间均匀增加均匀增加【方法方法总结总结】描点法是作描点法是作图图的一种最基本的方的一种最基本的方法，要特法，要特别别注意以下三点：注意以下三点：(1)准确性准确性(标标度要合适度要合适)(2)作作图时图时要先判断要先判断图图象的大体走象的大体走势势，然后用平滑，然后用平滑曲曲线线“拟拟合合”坐坐标标系中的点，系中的点，难难以落在曲以落在曲线线上的点上的点要大致均匀地分布在两要大致均匀地分布在两侧侧，偏离，偏离线较远线较远的点可的点可删删去去(3)要使要使图线图线分布在坐分布在坐标纸标纸中央中央
