上 传  者 : 张明
单      位 : 伊通满族高中
上传时间 : 2012-09-22 08:51:18
2.探究小车速度随时间变化的规律学案设计.doc(161KB)
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    2.1 实验:探究小车速度随时间变化的规律 学案设计 班级 姓名 一知识预习 寻求一种运动的特点和规律,一般要从某个    开始. 在用打点计时器探究小车速度随时间变化规律时应重复    ,在三条纸带中选择 一条   的.为了便于测量,舍掉开头一些    的点迹,找一个适当的点做    .  在科学上,为了描述实验中测量量之间的关系,先将其在   中描点,然后用一条 曲线(包括直线)“拟合”这些点. 画曲线时要使它两侧的点数    .        直线运动在某个过程中的平均速度为:  2 vvV t0 += . 二知识回顾   研究物体运动规律的方法,一般先把物体抽象为一个质点,再从它在空间中的位置 (通过的位移)与其时间的关系,确定它所遵循的规律,即通过对其几组数据(位移 s与 时间 t)的分析,找出它们的定量关系,并把这种关系用图象表示出来;作图象时,在误 差允许的范围内,要对所描出的点进行近似处理,得到能反映物理规律的图象,这是研究 物理的一种方法——图象法. 三习题解析: 例 1在实验过程中,对于减小实验误差来说,下列说法中有益的是( ) A.选取计数点,把每打 5个点的时间间隔作为一个时间单位 B.使小车运动的加速度尽量地小些 C.舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算 D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验 思路解析:用计数点的方法,利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算可减 小测量误差;选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验可以减小因速度变化不均匀 带来的误差。 答案:ACD 例 2 关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是( ) A.打点计时器一般使用 4 V—6 V的直流电源 B.安放纸带时,应把纸带放在复写纸的上面 C.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器 D.最好在接通电源的同时,放开小车 解析:(1)打点计时器是一种使用 4 V—6 V交流电源的计时仪器,它是靠通电线圈的磁场与 永久磁铁相互作用使振动片做周期性振动而打点计时的,故必须接低压交流电源. (2)复写纸应安放在纸带的上面,要求在纸带运动时,复写纸绕定位轴转动,这样才能打 出清晰的点. (3)释放小车时,应使小车靠近打点计时器,这样才能在纸带上 50 cm长度内清楚地取出 7—8个计数点(以每打五个点作为一个计数点). (4)应先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再释放小车. 答案:C 例 3一个同学左手拿着一只秒表,右手拿着一枝彩色画笔,当他的同伴牵动一条宽约 5 mm 的长纸带,使纸带在他的笔下沿着直线向前移动,每隔 1 s他用彩色画笔在纸带上点一个点, 如图 2-1-6所示,连续点了 6个点,量得 x1=5.18 cm,x2=4.40 cm,x3=3.60 cm,x4=2.78 cm,x5=2.00 cm。 图 2-1-6 (1)相邻两个点的时间间隔为多少秒? (2)纸带在这段时间(连续点 6个点)内的平均速度多大? (3)纸带中的 2、3、4、5点的速度多大? (4)用描点法作出纸带在这段时间(连续点 4个点)内的 v-t图象。 解:(1)相邻两个点的时间间隔可从题目中直接得出,每隔 1 s用彩笔点一个点儿,说明 两个点的时间间隔为 1 s; (2)平均速度的计算由 v = t x ∆ ∆ 公式算出, v = t x ∆ ∆ = s xxxxx 5 54321 ++++ =0.036 m/s; (3)用某段的平均速度代替各点的瞬时速度,但要注意计算哪段上的就用那段上的位移除 以时间 v2= v 21= s xx 2 21 + =0.048 m/s v3= v 42= s xx 2 32 + =0.040 m/s v4= v 53= s xx 2 43 + x3+x42 s=0.032 m/s v5= v 64= s xx 2 54 + =0.024 m/s; (4)如图 2-1-7所示: 图 2-1-7 例 4 图 2-1-8是小车在斜面上运动时,通过打点计时器所得的一条纸带 (A、B、C、D、E、F每 相邻的两点间都有四个点未画出),测得各段长度为OA=6.05 cm、OB=13.18 cm、OC=21.40 cm、OD=30.70 cm、OE=41.10 cm、OF=52.58 cm,根据这些数据,求出 B、C、D、E等各点的速 度,画出速度图象(取 A点为计时开始),并求出小车的加速度。(打点计时器电源的频 率为 50 Hz) 图 2-1-8 思路解析:匀变速直线运动某段时间内的平均速度,就等于这段时间中间时刻的瞬时速度。 B、C、D、E等各点的速度分别为: vB= 1.02 05.640.21 22 × − = − = t OAOC t AC cm/s=0.767 5 m/s vC= 1.02 18.1370.30 22 × − = − = t OBOD t BD cm/s=0.876 0 m/s vD= 1.02 40.2110.41 22 × − = − = t OCOE t CE cm/s=0.985 0 m/s vE= 1.02 70.3058.52 22 × − = − = t ODOF t DF cm/s=1.094 m/s。 在画图象时,为了拉开坐标值之间的距离,坐标原点有时可以不从 0开始,若纵坐标就 是从 0.6 m/s开始的,则速度图象如图 2-1-9所示。 图 2-1-9 由速度图象上任意两点所对应的速度,算出加速度为 a= t v ∆ ∆ =1.09 m/s2。 答案:见思路解析。 误区警示 注意此处空半格用 v-t图象来求解时间,使得解答问题更简捷、更方便。在处理物 理图象问题时,要注意分清纵轴和横轴的意义,切不要把反向运动规律的图象当成物体的 轨迹。利用速度—时间图象求出位移的方法,适用于一切变速运动的速度—时间图象
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