【學(xué)習(xí)目標(biāo) 細(xì)解考綱】
1.會(huì)正確使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的紙帶。
2.會(huì)用描點(diǎn)法作出 v-t 圖象。
3.能從 v-t 圖象分析出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。
4.培養(yǎng)學(xué)生的探索發(fā)現(xiàn)精神。
【知識(shí)梳理 雙基再現(xiàn)】
一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?探究小車速度隨 變化的規(guī)律。
二.實(shí)驗(yàn)原理 利用 打出的紙帶上記錄的數(shù)據(jù),以尋找小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。
三.實(shí)驗(yàn)器材 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、低壓 電源、紙帶、帶滑輪的長木板、小車、 、細(xì)線、復(fù)寫紙片、 。
四.實(shí)驗(yàn)步驟
1.如課本34頁圖所示,把附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上沒有滑輪的一端,連接好電路。
2.把一條細(xì)線拴在小車上,使細(xì)線跨過滑輪,下邊掛上合適的 。把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并把紙帶的一端固定在小車的后面。
3.把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,接通 后,放開 ,讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一行小點(diǎn),隨后立即關(guān)閉電源。換上新紙帶,重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。
4.從三條紙帶中選擇一條比較理想的,舍掉開頭比較密集的點(diǎn)跡,在后邊便于測量的地方找一個(gè)點(diǎn)做計(jì)時(shí)起點(diǎn)。為了測量方便和減少誤差,通常不用每打一次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間的單位,而用每打五次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間的單位,就是T=0.02 s ×5=0.1 s 。在選好的計(jì)時(shí)起點(diǎn)下面表明A,在第6點(diǎn)下面表明B,在第11點(diǎn)下面表明C……,點(diǎn)A、B、C……叫做計(jì)數(shù)點(diǎn),兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別是x1、x2、x3……
5.利用第一章方法得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度填入下表:
位置ABCDEFG
時(shí)間(s)00.10.20.30.40.50.6
v(m/s)
6.以速度v為 軸,時(shí)間t為 軸建立直角坐標(biāo)系,根據(jù)表中的數(shù)據(jù),在直角坐標(biāo)系中描點(diǎn)。
7.通過觀察思考,找出這些點(diǎn)的分布規(guī)律。
五.注意事項(xiàng)
1.開始釋放小車時(shí),應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。
2.先接通電源,計(jì)時(shí)器工作后,再放開小車,當(dāng)小車停止運(yùn)動(dòng)時(shí)及時(shí)斷開電源。
3.要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞,當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按住它。
4.牽引小車的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng),以免加速度過大而使紙帶上的點(diǎn)太少,或者加速度太小而使各段位移無多大差別,從而使誤差增大。加速度的大小以能在60cm長的紙帶上清楚地取得六七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。
5.要區(qū)別計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)和人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)。一般在紙帶上每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),間隔為0.1 s 。
【小試身手 輕松過關(guān)】
1.在探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,按照實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的先后順序,將下述步驟地代號填在橫線上 。
A.把穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車后面
B.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板的沒有滑輪的一端,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(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面
E.使小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,接通電源,放開小車,讓小車運(yùn)動(dòng)
F.把一條細(xì)線拴在小車上,細(xì)線跨過定滑輪,下邊吊著合適的鉤碼
G.?dāng)嚅_電源,取出紙帶
2.在下列給出的器材中,選出“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中所需的器材并填在橫線上(填序號)。
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 ②天平 ③低壓交流電源 ④低壓直流電源 ⑤細(xì)線和紙帶 ⑥鉤碼和小車 ⑦秒表 ⑧一端有滑輪的長木板 ⑨刻度尺
選出的器材是
3.某同學(xué)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,算出小車經(jīng)過各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度如表格中所示:
計(jì)數(shù)點(diǎn)序號123456
計(jì)數(shù)點(diǎn)對應(yīng)時(shí)刻(s)0.10.20.30.40.50.6
通過計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度(m/s)44.062.081.0100.0110.0138.0
請作出小車的v-t圖象,并分析運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)。
4.兩做直線運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)A、B的 v- t圖象如圖所示,試分析它們的運(yùn)動(dòng)情況。
【基礎(chǔ)訓(xùn)練 鋒芒初顯】
5.一個(gè)人沿平直的街道勻速步行到郵局去發(fā)信,又以原速率步行返回原處,設(shè)出發(fā)時(shí)的方向?yàn)檎谙铝兴膫(gè)圖中近似描述他的運(yùn)動(dòng)的是( )
6.甲、乙兩物體在同一直線上運(yùn)動(dòng),它們的 v-t 圖象如圖,可知( )
A.在t1時(shí)刻,甲和乙的速度相同
B.在t1時(shí)刻,甲和乙的速度大小相等,方向相反
C.在t2時(shí)刻,甲和乙的速度方向相同,加速度方
向也相同
D.在t2時(shí)刻,甲和乙的速度相同,加速度也相同
【舉一反三 能力拓展】
7.在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中,如圖給出了從0點(diǎn)開始,每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶,其中0、1、2、3、4、5、6都為計(jì)數(shù)點(diǎn)。測得:s1=1.40 cm,s2=1.90 cm,s3=2.38 cm, s4= 2.88 cm,s5=3.39 cm,s6=3.87 cm。那么:
(1)在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)1、2、3、4、5時(shí),小車的速度分別為:v1= cm/s ,v2= cm/s ,v3= cm/s ,v4= cm/s ,v5= cm/s 。
(2)在平面直角坐標(biāo)系中作出速度—時(shí)間圖象。
(3)分析小車運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。
【名師小結(jié) 感悟反思】
在紙帶上選取合適的測量點(diǎn)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn),在選好計(jì)數(shù)點(diǎn)后利用平均速度近似為該點(diǎn)瞬時(shí)速度的方法,得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度,描點(diǎn)連線作圖建立速度—時(shí)間圖象可直觀地描繪出質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況。
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