匀变速直线运动的研究VIP专享VIP免费

第二章匀变速直线运动的研究学案1实验：探究小车速度随时间变化的规律物体的运动通常是比较复杂的。放眼所见，物体的运动规律各不相同。在生活中，人们跳远助跑、水中嬉戏、驾车行驶、高山滑雪；在自然界里，雨点下落、鸽子飞翔、猎豹捕食、蜗牛爬行、蚂蚁搬家、飞机起飞……这些运动中都有速度的变化。物体的速度变化到底存在规律吗？怎样探索复杂运动蕴涵的规律呢？在科学上，为了描述实验中测量量之间的关系，先将其在坐标系中描点，然后用一条曲线（包括直线）“拟合”这些点。例如，我们用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，如果小车是做匀变速直线运动，那么根据测量的数据描点作出的v-t图象，应该是什么曲线？如何求出小车的加速度？学点1进行实验⑵实验步骤①把一端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远离滑轮的一端，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稳地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车的后面。③把小车停在靠近打点计时器处，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系列小点，换上新纸带，重复该实验三次。④从三条纸带上选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点来确定计数点。为了计算方便和减小误差，通常用连续打五个点的时间作为时间单位，即Ｔ＝0.1s。正确使用毫米刻度尺测量相邻两计数点间的距离，并填入表中。⑴实验器材打点计时器，一端附有定滑轮的长木板，小车，纸带，细绳，钩码，刻度尺，电源。1【例1】从下列所给器材中，选出实验“探究小车速度随时间变化的规律”中所需的器材有＿＿＿＿＿＿；为达到实验目的，还缺少＿＿＿＿＿。①打点计时器；②天平；③低压直流电源；④细绳；⑤纸带；⑥小车；⑦钩码；⑧秒表；⑨一端有滑轮的长木板。【解析】打点计时器是一种计时仪器，所用电源为4～6V交流电源，因此③⑧不选，但缺少低压交流电源。该实验中不用测质量，因此②不选。在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述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B.把打点计时器固定在长木板的没滑轮的一端，并连好电路C.换上新的纸带，再重复做两次D.把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面E.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F.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G.断开电源，取出纸带①④⑤⑥⑦⑨低压交流电源Ｄ、Ｂ、Ｆ、Ａ、Ｅ、Ｇ、Ｃ【评析】实验器材的选取要熟记，在记忆过程中要结合实验目的和实验过程。（2）纸带的选取与测量点的选取：从三条纸带中选取较理想的纸带，舍去点迹密集的部分；在后边便于测量的地方找一个开始点作为起点，再往后选取“测量点”。测量点的选取一般用连续打5个点的时间作为时间单位，即T=0.1s。学点2处理数据（1）由于小车做变速运动，因此要选取较短时间求平均速度，此时的平均速度与瞬时速度几乎相同，方法是：以待求点为中间时刻，测出相邻的前后计数点之间的位移x1和x2，则)1.0(221sTTxxvv（3）测量与数据收集：用毫米刻度尺测量每相邻两测量点间的距离，填表并计算瞬时速度。【例2】在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图2-1-2所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐，由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入下列表格中（1）填表：（2）计算小车通过计数点“2”的瞬时速度公式为v2=___________(以d1、d2及相邻计数点间时间T来表示)代入得v2=_______m/s。（结果保留两位有效数字）距离d1d2d3测量值/cm图2-1-2【解析】（1）用毫米刻度尺测量纸带上各计数点的距离时，尽量一次性测量完毕，注意到最小精确度为毫米，读数时要估读到...