1、第二章 匀变速直线运动的研究2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律【课程标准】经历匀变速直线运动的实验探究过程【教学目标】1、巩固打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法。2、初步学会根据实验数据进行猜测探究、发现规律3、会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度4、会用表格法处理数据，并合理猜想5、能用v-t图象处理数据，观察规律【重点、难点】重点：1图象法研究速度随时间变化的规律2对运动的速度随时间变化规律的探究难点：1各点瞬时速度的计算2对实验数据的处理、规律的探究【教学过程】【问题情境】复习回顾：通过以下问题的完成，回忆所学打点计时器的有关知识，进一步熟悉打点计时器的使用1.
2、小明同学利用课余时间自己想办法探究物体的运动规律，利用频闪相机在公路旁拍摄了摩托车运动的情景，他拍摄的照片如图所示：你能根据照片分析出摩托车的运动情况吗？你分析的依据是什么？2.在用打点计时器测量瞬时速度的实验中，某活动小组选取了长度大致相同的四条纸带进行分析，如图所示，比较四条纸带，其中：(1)平均速度最大的是（ ）（2）图中O点速度最大的是（ ）（3）速度越来越大的是（ ）小结：问题探究：通过对问题的分析，总结本实验的目的、原理、器材及实验步骤1.小明与他的同伴在做探究小车速度随时间变化的规律的实验时，由于他的同伴不太明确该实验的目的及原理，他从实验室里借取了如下器材：打点计时器；天平；低
3、压直流电源；细绳；纸带；小车；钩码；秒表；一端附有定滑轮的长木板小明看后觉得不妥，让我们共同讨论一下，哪些器材必须使用，哪些多余，还缺少什么器材小结：2实验步骤（1）如图所示，把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路（2）把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，放手后，看小车能否在木板上平衡地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面（3）把小车停在打点计时器处，先接通电源，后释放小车，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，再按同样的方法（不改变钩码）打出两条纸带从这三条纸
4、带中选用一条点迹清晰的，计为纸带.（4）增加一个钩码，按上述方法打出纸带.（5）在打纸带的基础上减少一个钩码，仍按上述方法打出纸带.（6）整理器材注意事项：1开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器2实验时，应先接通电源，再放开小车3要防止钩码下落时与地板相碰，可在地板上事先放几本书4要防止小车与定滑轮相碰，可用中、食指叉开跨过细线放在滑轮前事先等着小车5牵引小车的钩码个数要适当，以便使在长度为50 cm的纸带上清晰地取得56个计数点为宜6细线一定要与长木板平行二、处理数据交流讨论：1纸带上每一点的速度可以利用前后相邻两点的平均速度来表示2相邻两点时间间隔为0.02 s，为了便于研究计算，每5个
5、计时点取1个计数点计算时T0.1 s，利用计数点求速度3纸带上的点迹前一部分过于密集，测量长度时误差较大，把前一部分的点迹舍掉结论：合理的数据处理如下：1对每条纸带（即、）都舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点当作计时起点，且每隔4个点取一个计数点2对、三条纸带分别进行测量，并计算小车对应各计数点的瞬时速度并填入下表3以速度v为纵轴、时间t为横轴建立平面直角坐标系，并根据表中数据给坐标轴适当刻度特别注意要标明各轴的单位4分别根据表中纸带、对应的数据，在坐标系中描点，并分析对应每条纸带描出点的分布规律5作出每条纸带对应的vt图象6从图象上分析小车的运动速度随时间的变化规律【跟踪训练】1、关
6、于用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验操作，下列说法中正确的是（）A长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低B在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器处C应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车D要在小车到达定滑轮前使小车停止运动，再断开电源2、在用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验中，某同学有如下操作步骤，其中错误的步骤是，遗漏的步骤是。A拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，松开纸带后再接通电源B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，细绳跨过定滑轮下面悬挂适当的钩码D取下纸带E放手，使小车在平板上做加速运动F将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔将
7、以上步骤完善后按合理序号排列。3、在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，对于减小实验误差来说，下列方法中有益的是()A选取计数点，把每打五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、光滑程度不相同的长木板做实验4、关于用打点计时器探究小车速度随时间变化规律的实验，下列说法中正确的是()A打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮一端B开始实验时小车应靠近打点计时器一端C应先接通电源，待打点稳定后再释放小车D牵引小车的钩码个数越多越好5、“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器(
8、所用交流电的频率为50 Hz)，得到如图所示的纸带图中的点为计数点，相邻两计数点间还有4个点未画出来，下列表述正确的是()A实验时应先放开纸带再接通电源B实验时，打点完毕后先取下纸带，再关闭电源C从纸带可求出计数点B对应的速率D相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s6、在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度见下表.计数点序号123456计数点对应的时刻/s0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度/cms 144.062.081.0100.0110.0168.0为了计算加速度，合理的方法是()A根据任意两计数点的速度用公式a算出加速度B根据实验数据
9、画出vt图象，量出其倾角，由公式atan a求出加速度C根据实验数据画出vt图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a算出加速度D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7、在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：(1)下列哪些器材是多余的：_.电磁打点计时器天平低压直流电源细绳纸带小车钩码秒表一端有滑轮的长木板(2)为达到实验目的，还需要的器材是：_.8、一小球在桌面上从静止开始做加速运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球的位置编号如图所示，1位置恰为小球刚开始运动的瞬间，作为零时刻摄影机连续两次曝光的时间间隔均为0.5 s，小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v10，v20.06 m/s，v3_m/s，v40.18 m/s，v5_m/s.在图中作出小球的速度时间图象(保留描点痕迹)