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1、江蘇省徐州市邳州市第四中學(xué)2020高中物理 第5講 實驗一 研究勻變速直線運動導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1
課 題
研究勻變速直線運動
課 型
復(fù)習(xí)
學(xué)習(xí)目標(biāo)
(1)練習(xí)正確使用打點計時器,學(xué)會利用打上點的紙帶研究物體的運動。
(2)掌握判斷物體是否做勻變速直線運動的方法(Δx=aT2)
學(xué)習(xí)重難點
由紙帶求解勻變速直線運動的加速度
導(dǎo) 學(xué) 過 程
一、復(fù)習(xí)檢查題(或課前預(yù)習(xí)題)
一、實驗?zāi)康?
(1)練習(xí)正確使用打點計時器,學(xué)會利用打上點的紙帶研究物體的運動。
(2)掌握判斷物體是否做勻變速直線運動的方法( )。
(3)測定勻變速直線運動的
2、加速度。
二、實驗原理
1.打點計時器
(1)作用:計時儀器,當(dāng)所用交流電源的頻率f=50 Hz時,每隔 打一次點。
(2)工作條件
2.處理紙帶數(shù)據(jù)時區(qū)分計時點和計數(shù)點
3.判斷物體的運動是否為勻變速直線運動的方法
4.利用紙帶數(shù)據(jù)求解物體的速度、加速度的方法
(1)“平均速度法”求物體在某點的瞬時速度,即vn=,如圖所示。
(2)“逐差法”求物體的加速度
三、實驗器材
電火花計時器(或電磁打點計時器),一端附有定滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、
鉤碼、 、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫紙片。
四、實驗步驟 (略) 五、數(shù)據(jù)處理 (略
3、) 六、注意事項
(1)紙帶和細(xì)繩要和木板平行,小車運動要平穩(wěn)。
(2)實驗中應(yīng)先接通電源,后讓小車運動;實驗后應(yīng)先斷開電源后取紙帶。
(3)要防止鉤碼落地和小車與滑輪相撞。
(4)小車的加速度適當(dāng)大些可以減小長度的測量誤差,加速度大小以能在約50 cm的紙帶上清楚地打出6~7個計數(shù)點為宜。
七、誤差分析
(1)根據(jù)紙帶測量的位移有誤差。
(2)電源頻率不穩(wěn)定,造成相鄰兩點的時間間隔不完全相等。
(3)紙帶運動時打點不穩(wěn)定引起測量誤差。
(4)用作圖法,作出的v-t圖象并不是一條直線。
(5)木板的粗糙程度并非完全相同,這樣測量得到的加速度只能是所測量段的平均加速度。
4、二、課堂探究問題
[例1] 在做“研究勻變速直線運動”的實驗中:
(1)實驗室提供了以下器材:打點計時器、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、交流電源、復(fù)寫紙、彈簧測力計。其中在本實驗中不需要的器材是________________。
(2)如圖實-1-7所示,是某同學(xué)由打點計時器得到的表示小車運動過程的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計數(shù)點間還有四個點沒有畫出,打點計時器打點的時間間隔T=0.02 s,其中x1=7.05 cm、x2=7.68 cm、x3=8.33 cm、x4=8.95 cm、x5=9.61 cm、x6=10.26 cm。
圖實-1-7
下表列
5、出了打點計時器打下B、C、F時小車的瞬時速度,請在表中填入打點計時器打下D、E兩點時小車的瞬時速度。
位置
B
C
D
E
F
速度(m·s-1)
0.737
0.801
0.994
(3)以A點為計時起點,在坐標(biāo)圖實-1-8中畫出小車的速度-時間關(guān)系圖線。
圖實-1-8
(4)根據(jù)你畫出的小車的速度-時間關(guān)系圖線計算出的小車的加速度a=________ m/s2。
三、當(dāng)堂檢測練習(xí)
1.在“測定勻變速直線運動加速度”的實驗中:
(1)[多選]除打點計時器(含紙帶、復(fù)寫紙)、小車、一端附有滑輪的長木板、細(xì)繩、鉤碼、導(dǎo)線及開關(guān)外,在下面的儀
6、器和器材中,必須使用的有________。(填選項代號)
A.電壓合適的50 Hz交流電源
B.電壓可調(diào)的直流電源 C.刻度 D.秒表 E.天平
(2)[多選]實驗過程中,下列做法正確的是________。
A.先接通電源,再使紙帶運動
B.先使紙帶運動,再接通電源
C.將接好紙帶的小車停在靠近滑輪處
D.將接好紙帶的小車停在靠近打點計時器處
(3)如圖實-1-6所示為一次實驗得到的一條紙帶,紙帶上每相鄰的兩計數(shù)點間都有4個點未畫出,按時間順序取0、1、2、3、4、5、6共7個計數(shù)點,測出1、2、3、4、5、6點到0點的距離,如圖所示(單位:c
7、m)。由紙帶數(shù)據(jù)計算可得計數(shù)點4所代表時刻的瞬時速度大小v4=________ m/s,小車的加速度大小為________ m/s2。(保留2位有效數(shù)字)
圖實-1-6
四、課后鞏固訓(xùn)練
1.“研究勻變速直線運動”的實驗中,使用電磁打點計時器(所用交流電的頻率為50 Hz),得到如圖所示的紙帶。圖中的點為計數(shù)點,相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未畫出來,下列表述正確的是( )
A.實驗時應(yīng)先放開紙帶再接通電源
B.(x6-x1)等于(x2-x1)的6倍
C.從紙帶可求出計數(shù)點B對應(yīng)的速率
D.相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為0.02 s
2、小球做勻變速直線運動時的
8、頻閃照片如圖所示,已知頻閃周期T=0.1 s,小球相鄰位置間距分別為OA=6.51 cm,AB=5.59 cm,BC=4.70 cm,CD=3.80 cm,DE=2.89 cm,EF=2.00 cm。小球在位置A時的速度大小vA=____ m/s。小球運動的加速度大小a=____ m/s2。(保留兩位小數(shù))
4.如圖所示為一次記錄小車運動情況的紙帶,圖中A、B、C、D、E、F、G為相鄰的計數(shù)點,相鄰計數(shù)點的時間間隔T=0.1 s。
(1)在如圖所示的坐標(biāo)系中作出小車的v-t圖線。
(2)將圖線延長與縱軸相交,交點的速度大小是____ cm/s,此速度的物理意義是_________________________________________________________________。
(3)小車的加速度大小是________。
教學(xué)反思