江苏省徐州市邳州市第四中学2022高中物理 第5讲 实验一 研究匀变速直线运动导学案 新人教版必修1

江苏省徐州市邳州市第四中学2022高中物理第5讲实验一研究匀变速直线运动导学案新人教版必修1课题研究匀变速直线运动课型复习学习目标(1)练习正确使用打点计时器，学会利用打上点的纸带研究物体的运动。(2)掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法(Δx＝aT2)学习重难点由纸带求解匀变速直线运动的加速度导学过程一、复习检查题(或课前预习题)一、实验目的(1)练习正确使用打点计时器，学会利用打上点的纸带研究物体的运动。(2)掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法()。(3)测定匀变速直线运动的加速度。二、实验原理1．打点计时器(1)作用：计时仪器，当所用交流电源的频率f＝50Hz时，每隔打一次点。(2)工作条件2．处理纸带数据时区分计时点和计数点3．判断物体的运动是否为匀变速直线运动的方法4．利用纸带数据求解物体的速度、加速度的方法(1)“平均速度法”求物体在某点的瞬时速度，即vn＝，如图所示。(2)“逐差法”求物体的加速度三、实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)，一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、、导线、电源、复写纸片。四、实验步骤(略)五、数据处理(略)六、注意事项(1)纸带和细绳要和木板平行，小车运动要平稳。(2)实验中应先接通电源，后让小车运动；实验后应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)小车的加速度适当大些可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地打出6～7个计数点为宜。七、误差分析(1)根据纸带测量的位移有误差。4(2)电源频率不稳定，造成相邻两点的时间间隔不完全相等。(3)纸带运动时打点不稳定引起测量误差。(4)用作图法，作出的v－t图象并不是一条直线。(5)木板的粗糙程度并非完全相同，这样测量得到的加速度只能是所测量段的平均加速度。二、课堂探究问题[例1]　在做“研究匀变速直线运动”的实验中：(1)实验室提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计。其中在本实验中不需要的器材是________________。(2)如图实－1－7所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器打点的时间间隔T＝0.02s，其中x1＝7.05cm、x2＝7.68cm、x3＝8.33cm、x4＝8.95cm、x5＝9.61cm、x6＝10.26cm。图实－1－7下表列出了打点计时器打下B、C、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D、E两点时小车的瞬时速度。位置BCDEF速度(m·s－1)0.7370.8010.994(3)以A点为计时起点，在坐标图实－1－8中画出小车的速度－时间关系图线。图实－1－8(4)根据你画出的小车的速度－时间关系图线计算出的小车的加速度a＝________m/s2。三、当堂检测练习1．在“测定匀变速直线运动加速度”的实验中：(1)[多选]除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线4及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有________。(填选项代号)A．电压合适的50Hz交流电源B．电压可调的直流电源C．刻度D．秒表E．天平(2)[多选]实验过程中，下列做法正确的是________。A．先接通电源，再使纸带运动B．先使纸带运动，再接通电源C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处(3)如图实－1－6所示为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有4个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6共7个计数点，测出1、2、3、4、5、6点到0点的距离，如图所示(单位：cm)。由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小v4＝________m/s，小车的加速度大小为________m/s2。(保留2位有效数字)图实－1－6四、课后巩固训练1．“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50Hz)，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四个点未画出来，下列表述正确的是(　　)A．实验时应先放开纸带再接通电源B．(x6－x1)等于(x2－x1)的6倍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0.02s2、小球做匀变速直线运动时的频闪照片如图所示，已知频闪周期T＝0.1s，小球相邻位置间距分别为OA＝6.51cm，AB＝5.59cm，BC＝4.70cm，CD＝3.80cm，DE＝2.89cm，EF＝2.00cm。小球在位置A时的速度大小vA＝____m/s。小球运动的加速度大小a＝____m/s2。(保留两位小数)4．如图所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G4为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔T＝0.1s。(1)在如图所示的坐标系中作出小车的v－t图线。(2)将图线延长与纵轴相交，交点的速度大小是____cm/s，此速度的物理意义是_________________________________________________________________。(3)小车的加速度大小是________。教学反思4