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实验：探究小车速度随时间变化的规律
预习案
预习目标
1.知道探究实验的一般步骤。
2.知道打点计时器的使用方法。
3.知道瞬时速度的求解方法。
预习内容
预习教材34~36页，思考下列问题：
1.怎么利用打点计时器探究小车速度随时间的变化规律？
2.怎么计算瞬时速度？
预习检测
1.使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中，有以下基本步骤：
A.松开纸带让物体带着纸带运动
B.穿好纸带
C.把打点计时器固定好
D.接通电源，进行打点
以上步骤中正确的顺序是______________。
2.关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法错误的是（　　）
A.长木板不能侧向倾斜，但可以一端高一端低；
B.在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器上；
C.先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车；
D.要在小车到达定滑轮前使小车停止运动。
3.某同学在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，所得纸带点间距过密，若利用该纸带分析小车运动情况，下列做法可行的是（ ）
A. 每隔9个点取一计数点，计数点时间间隔为0.2 s；
B. 每隔2个点取一个计数点，计数点时间间隔为0.4 s；
C. 只研究纸带后端几个间距较大的点所在区域 ；
D. 只研究纸带前端几个较密的点所在区域。
探究案
学习目标
1.掌握打点计时器的使用方法。
2.掌握利用打点计时器研究物体运动的方法。
3.能够计算各个计数点的速度。
4.会根据纸带上计录的数据，在坐标纸上画出v-t图象。
课堂探究
考点：物体的运动通常是比较复杂的，物体的运动规律各不相同。
高山滑雪、鸽子飞翔、猎豹捕食等这些运动中都有速度的变化。
怎样探索速度随时间变化的规律呢？
要想知道速度随时间变化的规律，必须知道物体在一系列不同时刻的速度。
这一节我们研究小车在重物牵引下的运动，看看小车的速度是怎样随时间变化的。
实验：探究小车速度随时间变化的规律
实验目的：探究小车速度随时间变化的规律
实验思路：要探究一个物体的运动随时间变化的规律，必须知道物体在不同时刻的速度，直接测量瞬时速度是比较困难的，我们可以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分析，计算得到相应时刻的瞬时速度。
设计实验：把一端带有滑轮的长铝板平放在实验桌上，铝板上放一个可以左右移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳。
小车在槽码的牵引下运动，通过研究纸带上的信息，就可以知道小车运动的速度是怎样随时间变化的。
实验仪器：
打点计时器、纸带、复写纸片、低压交流电源、小车、细绳、一端附有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、导线。
进行实验：
把一端带有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路。
让小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳，把小车停在靠近打点计时器的位置。
数据记录：
1、纸带计时起点的选择：选取点迹清晰的纸带，舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始，可选择相隔0.1 s（或更短）的若干计数点进行测量，依次标号为0、1、2、3、4、5…….测量各计数点到0点的距离x。
2、计算瞬时速度：
3、记录小车在几个时刻的瞬时速度
4、同理，计算增减槽码后两次实验的速度，分别填入表中标有“v2 ”和“v3 ”的两行内。
数据分析
可以考虑用v-t图像分析速度与时间的定量关系。以时间t为横轴、速度v为纵轴建立直角坐标系。根据表中的数据，在坐标系中描点作出v-t图像。
v-t图像做法：通过观察、思考，找出这些点的分布规律，让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。
根据画出的v-t图像求出小车运动的加速度 。
用计算机绘制v-t图像
借助常用的数表软件，可以迅速、准确地根据表中的数据作出v-t图像，甚至能够写出图像所代表的公式。
某一列的单元格中依次输入测量时间，在相邻的一列输入对应的速度值按照“插入”中的“图表”的提示就能一步步地得到所画的图像。
典例精析
在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列实验操作中，错误的是（　　）
A．打点计时器应使用交流电源
B．将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电源
C．实验开始时，先释放小车，再接通打点计时器电源
D．打点结束后，先断开电源，再取下纸带
变式训练
在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法正确的是（　　）
A．小车在钩码的牵引下运动时只需打一条纸带，然后进行数据处理
B．为使测量更为严谨，应把打下的第一个点作为第一个测量点
C．为了便于测量，应舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点当作计时起点
D．两相邻测量点间的时间间隔必须是0.1s
随堂检测
某人用打点计时器做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，利用打出的一条纸带画出了小车速度随时间变化的图象，如图所示．下列说法正确的是（　　）
A．当电源频率为50Hz时，打点计时器每隔0.05秒打一个点
B．小车做匀速直线运动
C．小车在t=0.02秒时的速度大小是0.04m/s
D．小车的加速度大小为0.04m/s2
2.在实验“探究小车速度随时间变化的规律”中，我们采用的正确方法是（　　）
A．为了减小误差，不能舍掉开头过于紧密的点
B．为了实验精确，必须选取纸带上第一个点作计时起点
C．每相邻计数点的时间间隔只能取0.1s
D．每相邻计数点的时间间隔可视打点密度而定，可取0.02s、0.04s、…s×0.02均可
3.在“用打点计时器探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中，接通电源与释放纸带让纸带（随小车）开始运动，这两项操作的先后顺序是（　　）
A．先释放纸带，后接通电源
B．先接通电源，后释放纸带
C．释放纸带的同时接通电源
D．先接通电源或先释放纸带都可以
4.某同学做“用打点计时器测速度”的实验，利用打出的一条纸带画出的速度图象如图所示，则下列说法正确的是（　　）
A．电磁打点计时器使用的是直流电源
B．如果纸带上打出的点迹不均匀，则点迹密集的地方表示速度较大
C．当电源频率是50HZ时，打点计时器每隔0.02s打一个点
D．，由图象可看出物体做匀速直线运动
5.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，未启动打点计时器，小车应放置在（　　）
A．靠近打点计时器位置
B．长木板上的滑轮附近
C．打点计时器与滑轮的中点处
D．任意位置
本课小结
计数点瞬时速度的求法:
以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度。
v-t图像做法：
通过观察、思考，找出这些点的分布规律，让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。
参考答案
预习检测
CBDA
B
A
课堂探究
考点一
典例精析
【答案】C
【解析】A、打点计时器应使用交流电源，故A正确。
B、在释放小车前，小车应尽量靠近打点计时器，即固定在长木板无滑轮一端，以能在纸带上打出更多的点，有利于实验数据的处理和误差的减小，故B正确。
C、实验开始时，为了在纸带上打出更多的点，为了打点的稳定，具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车，故C错误。
D、打点结束后，先断开电源，再取下纸带，故D正确。
本题选择错误的。
变式训练
【答案】C
【解析】A、小车在钩码的牵引下运动时，采用多次测量，打出多条纸带，进行数据处理，有利于减小误差，故A错误；
B、纸带上开始时密集的点，点距过小，测量误差较大，故应舍去，找一个适当的点当作计时起点，故B错误，C正确；
D、选取计数点，可增加测量距离，减小测量过程所产生的误差，两相邻测量点间的时间间隔不一定取0.1s，故D错误；
随堂检测
1．C
【解析】A、由于电源频率为50Hz时，打点计时器每隔0.02秒打一个点，故A错误。
BCD、据图象知，小车做匀加速直线运动，在t=0.02秒时的速度大小是0.04m/s，直线的斜率为K=a=2m/s2，故BD错误，C正确。
2．D
【解析】AB、小车开始运动时速度较小，点迹比较密集，不便于测量，所以舍掉开头过于密集的点，故AB错误；
CD、选择计数点时，应以测量误差小为原则，不是只能取0.1s，可以选0.02s、0.04s、…、n×0.02s均可，故D正确，C错误。
3． B
【解析】实验中为了有效利用纸带，同时让打点稳定，应该先接通电源，后释放纸带，故B正确ACD错误。
4．C
【解析】A、电磁打点计时器使用的是交流电源，故A错误；
B、相邻计时点的时间间隔相等，点迹密集的地方，相邻计时点的距离小，所以物体运动的速度比较小，故B错误；
C、当电源频率是50Hz时，打点计时器每隔0.02s打一个点，故C正确；
D、速度-时间图象是倾斜的直线表示物体做匀变速直线运动，图线与t轴平行表示物体做匀速直线运动，故D错误。
5．A
【解析】打点计时器应固定在长木板上，在固定滑轮的另一端，为了在纸带打更多的点，开始实验时小车应放在靠近打点计时器一端，故A正确，BCD错误；

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