（新人教版必修1）物理：2.1《实验：探究小车速度随时间变化的规律》学案

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2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律（学案）
一、学习目标
1. 进一步熟练打点计时器的使用。
1. 加深学习利用纸带求某时刻瞬时速度的方法。
1. 进一步提高用描点法作图的能力。
二、课前预习
1. 本节实验的实验器材有： 21世纪教育网
。
1. 正确的实验过程是：
a) 把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使 ，把打点计时器固定在 ，连接好电路。
a) 把 拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上合适的 ，放手后看 ，然后把 穿过打点计时器，并把 的另一端固定在小车后面。
a) 把小车停在 处，先 ，然后 ，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点，换上纸带，重复实验3次。
a) 增减所挂的钩码，或在小车上放置重物，再做两次实验，每次实验打3条纸带。
a) 为了仪器的安全，实验时要防止钩码落地和小车与滑轮碰撞，当小车到达滑轮前及时用手按住。
1. 纸带的选取原则是： 。
1. 如何每5个点取一个计数点，则每相邻两个计数点是的时间间隔是 ；
如何测量出纸带上各计数点间的距离，写出操作方法 。
1. 作速度—时间图象
a) 。
a) 严格按实验数据描点，根据点的分布定分析速度的变化特点。
a) 用一条 来 坐标系中描出的点。
三、经典例题
例1、在研究小车速度随时间变化规律的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下列步骤的代号填在横线上 。
A. 把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面。
A. 把打点计时器固定在木板没有滑轮的一端，并连好电路。
A. 换上新的纸带，再重做两次。
A. 把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面。
A. 使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动。
A. 把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码。
A. 断开电源，取出纸带。
例2、在实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下表。
计数点序号 1 2 3 4 5 6
计数点对应的时刻（s） 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
通过计数点的速度（cm/s） 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0
为了计算加速度，合理的方法是（ ）
A. 根据任意两点的速度用公式算出加速度。
A. 根据实验数据画出速度—时间图象，量出其倾角，同公式求出加速度
A. 根据实验数据画出速度—时间图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式算出加速度。
依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度。
四、巩固练习
1. 火车沿长直坡路向下行驶。开始时速度表上的读数是54km/h，以后每5秒读取一次数据，见下表
时间t(m/s) 0 5 10 15 20 25 30
速度v(km/h) 54 59 65[来源:21世纪教育网] 70 76 81 86
速度v(m/s)
（1）在表中填写以米为单位表示的速度。
（2）建立v—t坐标系（v单位用米每秒），描出与表中各对应时刻速度对应的点。
（3）作出表示列车速度与时间关系的曲线。这是一条什么曲线？
1. 为了研究实验小车沿斜面向下运动的规律，把打点计时器纸带的一端固定在小车上，小车拖动纸带运动，纸带上打出的点如下图所示。
（1）某同学用以下方法绘制小车的速度—时间图象。先把纸带每隔0.1秒剪断，得到若干短纸条。再把这些纸条并排贴在一张纸上，使这些纸条下端对齐，作为时间坐标轴，标出时间。最后将纸条上端中心连起来，于是得到v—t图象。请你按以上办法（用一张薄纸压在图上，复制得到纸带）绘制这个图象。
（2）这样做有道理吗？说说你的看法。
21世纪教育网
答案
该学案可以结合与之配套的教案（一种非常适合学生自学的详细教案，模拟真实的课堂教学情境，无坡度引入）使用，例题答案见教案。
1. （1）
时间t(m/s) 0 5 10 15 20 25 30
速度v(km/h) 54 59 65 70 76 81 86
速度v(m/s) 15 16.4 18.1 19.4 21.1[来源:21世纪教育网] 22.521世纪教育网 23.9
（2）图象略
（3）可以认为是一条直线。
1. （1）略
（2）每段纸带表示0.1s内物体位移大小，可以近似认为，纸条长度近似可以表示速度大小。
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