2.1《实验探究小车速度随时间变化的规律》学案doc--高中物理 .doc
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1、 永久免费组卷搜题网2.1实验:探究小车速度随时间变化的规律学习目标: 1了解打点计时器的构造、原理和使用方法。2学会使用打了点的纸带研究物体的运动情况。3掌握S=aT2的物理含义,知道怎样判断一个直线运动是否为匀变速直线运动。4知道怎样利用匀变速运动的规律求某点的瞬时速度。5理解和掌握通过打点纸带用逐差法、v-t图象求匀变速直线运动的加速度。学习重点: 1.打点计时器的的使用。 2.纸带上数据的处理。学习难点:对纸带的处理。主要内容: 一、练习使用打点计时器1实验原理电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,它的工作电压是46V,电源频率是50Hz,它每隔002s打一次点。电火花计时器是利
2、用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器,使用220V交流电压,当电源频率为50Hz时,它每隔002s打一次点。 如果运动物体带动的纸带通过打点计时器,在纸带上打下的点就记录了物体运动的时间,纸带上的点子也相应地表示出了运动物体在不同时刻的位置,研究纸带上点子之间的间隔,就可以了解在不同时间里,物体发生的位移和速度的大小及其变化,从而了解物体运动的情况。2注意事项打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点,如遇到打出的是短横线,应调整一下振针距复写纸片的高度使之增大一点。使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器稳定后,再释放纸带。释放物体前,应使物体停在靠近打点计时器的位置。使用电火
3、花计时器时,应注意把两条白纸带正确穿好,墨粉纸盘夹在两纸带之间,使用电磁打点计时器时,应让纸带通过限位孔,压在复写纸下面。二、研究匀变速直线运动1实验目的进一步熟悉怎样使用打点计时器。测定匀变速直线运动的加速度。2实验原理理解和推得S=aT2用逐差法求加速度:设物体做匀变速直线运动,加速度是a,在各个连续相等时间T内的位移分别是S1、S2、S3,则有 S2- S1= S3-S2=Sn-Sn-1=S=aT2,由上式可以得到:S4- S1= S5-S2= S6- S3 =3aT2,所以,测出各段位移sl、s2、s3用逐差法求出a1 =(S4- S1)/3T2,a2=(S5-S2)/3aT2,a3=
4、(S6- S3)/3aT2。再由al、a2、a3算出平均值a,就是所要测的加速度。v-t图象法求加速度3注意事项(1)钩码的质量适当大一些,使绳对小车的拉力始终远大于小车所受的摩擦力,保证外力基本恒定。(2)调整滑轮架的角度,使小车的拉绳与长木板板面平行。(3)开始时,应将小车位置摆正,使纸带与拉绳的方向一致,且不与打点计时器的限位孔边相摩擦。(4)先启动打点计时器,再释放小车,小车行至终点时切断电源或脉冲输出开关。(5)要防止钩码落地和小车跟定滑轮相撞。(6)选择一条理想的纸带,是指纸带上的点迹清晰,适当舍弃点子密集部分,适当选取计数点,弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒。4实验步骤(1)把附
5、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没有滑轮的一端,连接好电路。(2)把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下边挂上台适的钩码,把纸带穿过打点计时器并把它的一端固定在小车的后面。实验装置见图。(3)把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车,让小车运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点。换上新纸带,重复实验三次。(4)从三条纸带中选择一条比较理想的使用,舍掉开头的比较密集的点子,在后边便于测量的地方找一个开始点,我们把每打五次点的时间作为时间的单位,也就是T=0025=01s,在选好的开始点下面标明0,在第六点下面标明1,在第十一点下面标明2,在第十
6、六点下面标明3标明的点O,1,2,3叫做记数点,两个相邻记数点间的距离分别是S1,S2,S3(5)测出六段位移S1,S2,S3,S6的长度,把测量结果填入表中。(6)根据测量结果,利用前面的公式,计算出a1、a2、a3的值,注意T=0025=ls。(7)求出a1、a2、a3的平均值,它就是小车做匀变速直线运动的加速度。【例一】用打点计时器研究匀变速直线运动的实验中,造成各连续相等的时间间隔内位移之差不是一个恒量的主要原因是 ( )A长度测量不精确 B打点间隔不均匀C运动中受摩擦力作用 D 木板未调成水平 【例二】在测定匀变速直线运动的加速度的实验中,为了减小测量小车运动加速度的相对误差,下列列
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