1、三元整合导学模式物理学科导学稿（学生版）班级 组别 姓名 座号 主稿人：刘瑞基 协编人：高三物理备课组【课题】1.5 探究速度随时间变化的规律【学习目标】1.练习使用打点计时器，学会通过纸带研究物体的运动情况 .2.掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法3 学会.测定匀变速直线运动的加速度【学习重难点】重点：理解实验原理，掌握纸带问题的处理方法.难点：纸带问题中各物理量之间的关系及求法.【课时】2 个课时【学习过程】一、 知识回顾1. st 图象和 v t 图象二、夯实基础实验目的1练习使用打点计时器，利用打点纸带探究小车速度随时间变化的规律2能画出小车运动的 vt 图象，并根据图象求加速度实
2、验原理1打点计时器(1)作用：计时仪器，每隔 _s 打一次点(2)工作条件：电磁打点计时器：4 V6 V 的 电源电火花计时器： 的 电源(3)纸带上各点的意义：表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置通过研究纸带上各点之间的间隔，可以判断物体的运动情况2利用纸带判断物体运动性质的方法(1)沿直线运动的物体，若相等时间内的位移相等，即 x1 x2x 3，则物体做匀速直线运动(2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为 x1， x2，x 3，x 4，若xx 2 x1x 3x 2x 4x 3，则说明物体在做 直线运动，且 x .3速度、加速度的求解方法(1)“平均速度法”求瞬时速度，即 vn ，
3、如图 1 所示xn xn 12T图 1(2)“逐差法”求加速度，即 a1 ，a 2 ，a 3 ，然后取平均值，即 = x4 x13T2 x5 x23T2 x6 x33T2 a a1 a2 a33，这样可以使所给数据全部得到利用，以提高结果的准确性(3)“图象法”求加速度，即由“平均速度法”求出多个点的速度，画出 vt 图，直线的斜率即加速度实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器 )，一端附有滑轮的长木板，小车、纸带、细绳、钩码、 、导线、交流电源、复写纸片实验步骤1仪器安装(1)把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上 的一端，连接好电路编号 05(2)把一
4、条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并将它的一端固定在小车的后面实验装置见图 2 所示，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行图 22测量与记录(1)把小车停在靠近打点计时器处，先 ，后放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，随后立即关闭电源换上新纸带，重复三次(2)从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点，从后边便于测量的点开始确定计数点，为了计算方便和减小误差，通常用连续打点五次的时间作为时间单位，即 T s，如图 3 所示，正确使用毫米刻度尺测量每相邻两计数点之间的距离图 3(3)利用一段时间内的平均速度等
5、于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点 1、2、3、4、5 的瞬时速度(4)增减所挂钩码数，或在小车上放置重物，再做两次实 验数据处理及实验结论1由实验数据得出 vt 图象图 4(1)根据表格中的 v、t 数据，在平面直角坐标系中仔细描点，如图 4，可以看到，对于每次实验，描出的几个点大致落在一条直线上(2)做一条直线，使同一次实验得到的各点 上，落不到直线上的点，应均匀分布在 ，这条直线就是本次实验的 vt 图象，它是一条倾斜的直线3求出小车的加速度：利用 vt 图象的斜率求加速度 a 或利用逐差法求加速度 avtx6 x5 x4 x3 x2 x133T 2注意事项1纸带和细绳要和木板平行
6、，小车运动要平稳2实验中应先接通电源，后让小车运动；实验后先断开电源后取纸带3要防止钩码落地和小车与滑轮相撞4小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约 50 cm 的纸带上清楚地取出67 个计数点为宜5选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰，舍弃打点密集的部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔 T 等于多少题型一 对实验原理的正确理解【例 1】 在做“研究匀变速直线运动”的实验时，为了能够较准确地测出加速度，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：_A把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面B把打点计时器固定在长木板上没有滑轮
7、的一端，连接好电路C再把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，每次必须由静止释放小车D把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面E把小车停在靠近打点计时器处，接通直流电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，随后立即关闭电源，换上新纸带，重复三次F从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点，并把每打五个点的时间作为时间单位在选好的开始点下面记作 0，往后第六个点作为计数点 1，依此标出计数点 2、3、4、5、6，并测算出相邻两点间的距离G根据公式 a1(x 4x 1)/3T2，a 2(x 5
8、x 2)/3T2，a 3(x 6x 3)/3T2 及 (a 1a 2a 3)/3 求出a a题型二 纸带数据的处理【例 2】某同学在研究小车的运动实验中，获得一条点迹清楚的纸带，如图 5 所示，已知打点计时器每隔 0.02 s 打一个点，该同学选择了 A、B 、C、D、E、F 六个计数点，测量数据如图所示，单位是 cm.图 5(1)小车做什么运动？(2)试计算瞬时速度 vB、v C、v D、v E 各多大？(3)计算小车的加速度多大？【基础练习】(多选)1(2010鸡西一模)在“ 研究匀变速直线运动”的实验中，下列方法中有助于减少实验误差的是( )A选取计数点，把每打 5 个点的时间间隔作为一
9、个时间单位B使小车运动的加速度尽量小些C舍去纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算D适当增加挂在细绳下钩码的个数2(2010广东34 改编) 图 6 是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带(1)已知打点计时器电源频率为 50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为_(2)ABCD 是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出从图中读出 A、B 两点间距x_；C 点对应的速度是 _(计算结果保留三位有效数字)图 63一个小球沿斜面向下运动，用每间隔 s 曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片，如图 7 所110示，即照片上出现的相邻两个小球
10、的像之间的时间间隔为 s，测得小球在几个连续相等时间内的位移数据如110下表所示图 7(1)小球在相邻的相等时间内的位移差_( 填“相等”或“不相等”)，小球运动的性质属_直线运动(2)有甲、乙两同学计算小球加速度的方法如下：甲同学：a 1 ，a 2 ，a 3 ，x2 x1T2 x3 x2T2 x4 x3T2 .aa1 a2 a33乙同学：a 1 ，a 2 ， .x3 x12T2 x4 x22T2 a a1 a22你认为甲、乙中两位同学的计算方法更准确的是_，加速度值为_4某同学用如图 8 所示的实验装置研究小车在斜面上的运动实验步骤如下：图 8a安装好实验器材b接通电源后，让拖着纸带的小车沿
11、平板斜面向下运动，重复几次选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图 9 甲中 0、1、2、6 点所示乙图 9c测量 1、2、3、6 计数点到 0 计数点的距离，分别记作：x 1、x 2、x 3、x 6.d通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动结合上述实验步骤，请你完成下列任务；(1)实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸 )、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有_和_(填选项代号)A电压合适的 50 Hz 交流电源 B电压可调的直流电源 C刻度尺 D秒表 E天平 F重锤(2)将最小刻度为 1 mm 的刻度尺的 0 刻线与 0 计数点对齐，0、1、2、5 计数点所在位置如图乙所示，则x2_ cm， x5_ cm.x1(cm) x2(cm) x3(cm) x4(cm)8.20 9.30 10.40 11.50
