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2019-2020年高一物理 2.1 實(shí)驗(yàn) 探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 學(xué)習(xí)目標(biāo) （一）課程要求 1.進(jìn)一步掌握打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法和利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究物體運(yùn)動(dòng)的方法。 2. 會(huì)根據(jù)紙帶上計(jì)錄的數(shù)據(jù)計(jì)算各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度,在坐標(biāo)紙上作出v-t圖象。 3．能根據(jù)v-t圖像準(zhǔn)確計(jì)算出加速度 （二）重、難點(diǎn) 重點(diǎn)：1.各計(jì)數(shù)點(diǎn)瞬時(shí)速度的計(jì)算。 2.對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究。 難點(diǎn)：v-t圖像的準(zhǔn)確描繪 強(qiáng)化基礎(chǔ) 1．如圖1所示，在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（ ） 圖1 A．木板不能側(cè)向傾斜，也不能一端高一端低 B．在釋放小車前，小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 C．要在小車到達(dá)定滑輪之前使小車停止運(yùn)動(dòng) D．應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開(kāi)始打點(diǎn)后再釋放小車 2．在此實(shí)驗(yàn)中，下列注意事項(xiàng)正確的是( 　　) A．在使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，電源可以使用直流電，但電壓應(yīng)取4～6V B．在使用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，電源必須使用交流電，且電壓應(yīng)為220V C．必須用天平測(cè)出小車的質(zhì)量 D．鉤碼的質(zhì)量越大越好 3．在此實(shí)驗(yàn)中，有關(guān)紙帶的說(shuō)法中正確的是 ( ) A．應(yīng)選取平整的紙帶進(jìn)行實(shí)驗(yàn) B．使用電火花計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)把套在紙盤軸上的墨粉紙盤壓在紙帶的下面 C．使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)把套在軸上的復(fù)寫紙片壓在紙帶的上面 D．舍去紙帶上開(kāi)頭較密集的點(diǎn)，取后面點(diǎn)跡清晰的點(diǎn)進(jìn)行研究 4．在此實(shí)驗(yàn)中，按照實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的先后順序，將下述步驟的序號(hào)填在橫線上 。 A．把穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車后面 B．把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板沒(méi)有定滑輪的一端，并連好電路 C．換上新的紙帶，再重做兩次 D．把長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使定滑輪伸出桌面 E．使小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源，放開(kāi)小車 F．把一條細(xì)線拴在小車上，細(xì)線跨過(guò)定滑輪，下邊吊著合適的鉤碼 G．?dāng)嚅_(kāi)電源，取出紙帶 5．在此實(shí)驗(yàn)中，下列關(guān)于計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔的說(shuō)法中正確的是 (　　) A．每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.10s B．每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是0.06s 圖2 C．每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.12s D．每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.10s 6．在此實(shí)驗(yàn)中，利用紙帶上的數(shù)據(jù)和第一章的方法得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬 時(shí)速度后，以速度v為縱軸，以時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系． 某次實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)描出的點(diǎn)如圖2所示。在直角坐標(biāo)系上一共 描出了10個(gè)點(diǎn)．下列思考有道理的是 (　 　) A．這10個(gè)點(diǎn)無(wú)論如何也不在一條直線上，因此小車運(yùn)動(dòng)的v ～t圖象不可能為一條直線，而應(yīng)為一條光滑的曲線 B．這10個(gè)點(diǎn)中有8個(gè)點(diǎn)均緊挨在直線上，只有F和B兩點(diǎn)離這條直線較遠(yuǎn)，應(yīng)舍去這兩點(diǎn) C．在10個(gè)點(diǎn)當(dāng)中只有4個(gè)點(diǎn)能畫成一條直線上(A、D、G、I)，有六個(gè)點(diǎn)不在該直線上，這條直線肯定不能表示小車運(yùn)動(dòng)的規(guī)律 D．與直線偏差較小的點(diǎn)(C、E、H、J)可能是實(shí)驗(yàn)誤差造成的，而與直線偏離較大的點(diǎn)(B、F)則可能是實(shí)驗(yàn)中長(zhǎng)度測(cè)量錯(cuò)誤造成的 t/s υ/（m/s） A B C 0 2 4 6 8 8 6 4 2 圖3 三.提升能力： 7．在同一公路上有A、B、C三輛汽車，它們的v－t 圖象A、B、C如圖3所示。下列判斷不正確的是（ ） A．A汽車做勻速直線運(yùn)動(dòng) B．B汽車做初速為零的加速直線運(yùn)動(dòng) C．C汽車做初速為4m/s的減速直線運(yùn)動(dòng) D．B汽車與C汽車運(yùn)動(dòng)方向相反 8．在探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)已經(jīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄做了一部分?jǐn)?shù)據(jù)處理工作，計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度并記錄如下： 計(jì)數(shù)點(diǎn)序號(hào) 1 2 3 4 5 6 計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的 時(shí)刻t(s) 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)的 速度v(cm/s) 40.0 58.0 77.0 100.0 105.0 138.0 為了計(jì)算小車運(yùn)動(dòng)的加速度．你認(rèn)為下列方法合理的是 (　　) A．根據(jù)任意兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度，選用公式α＝Δv/Δt算出加速度 B．依次算出通過(guò)連續(xù)兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度，算出平均值作為小車的加速度 C．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v－t圖象，由圖線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度、時(shí)間，用公式α＝Δv/Δt算出加速度 D．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v－t圖象，量出其傾角α.由公式α＝求出加速度 9．，圖4是在此實(shí)驗(yàn)中打出的一條紙帶，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，標(biāo)記為A、B、C、D、E，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻率為50Hz. (1)根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，可以算出：vB＝_____m/s、vC＝_____m/s、vD＝_____m/s。 O 圖5 (2)在圖5所示的方格紙中作出小車的v－t圖象，并根據(jù)圖象求出加速度的大小為_(kāi)____m/s2. 圖4 A B C D E 1.50 5.52 12.06 21.12 單位：厘米 感悟經(jīng)典 y x O a b c d e 在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在50HZ的低壓交變電源上。某同學(xué)在打出的紙帶上每5點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，共取了A、B、C、D、E、F六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的四個(gè)點(diǎn)未畫出）．從每一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)處將紙帶剪開(kāi)分成五段（分別為a、b、c、d、e段），將這五段紙帶由短到長(zhǎng)緊靠但不重疊地粘在xoy坐標(biāo)系中，如圖所示，由此可以得到一條表示v-t關(guān)系的圖線，從而求出加速度的大?。? A B C D E F ⑴請(qǐng)你在xoy坐標(biāo)系中用最簡(jiǎn)潔的方法作出能表示v-t關(guān)系的圖線(作答在右圖上)，并指出哪個(gè)軸相當(dāng)于v軸？答： ； ⑵從第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)開(kāi)始計(jì)時(shí)，為求出0.15s時(shí)刻的瞬時(shí)速度，需要測(cè)出哪一段紙帶的長(zhǎng)度？答： ； ⑶若測(cè)得a段紙帶的長(zhǎng)度為2.0cm，e段紙帶的長(zhǎng)度為10.0cm，則可求出加速度的大小 為 m/s2． y O a b c d e y x O a b c d e 或 解： ⑴v－t圖線如圖所示 y軸相當(dāng)于v軸 ⑵ b (3分) ⑶ 2.0 第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 第一節(jié) 實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 一. 強(qiáng)化基礎(chǔ) 1．A 2．B 3．ACD 4．DBFAEGC或DBAFEGC 5．AD 6．BD 二.提升能力 7．D 8．C 9．（1） 0.28 0.53 0.78 (2) 圖略 2.500.02