2018版物理《學(xué)案導(dǎo)學(xué)與隨堂筆記》必修1-第二章-1

1、第二章1實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律知識(shí)內(nèi)容探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律考試屬性必考加試課時(shí)要求1.知道實(shí)驗(yàn)?zāi)康模f(shuō)出實(shí)驗(yàn)中各器材的作用，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作.2.會(huì)近似計(jì)算各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度及加速度.3.會(huì)利用vt圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，能據(jù)此判斷小車速度隨時(shí)間變化的特點(diǎn).內(nèi)容索引自主預(yù)習(xí)梳理 重點(diǎn)知識(shí)探究 當(dāng)堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)自主預(yù)習(xí)梳理1.利用紙帶計(jì)算瞬時(shí)速度：以紙帶上某點(diǎn)為中間時(shí)刻取一小段位移，用這段位移的 表示這點(diǎn)的瞬時(shí)速度.2.用vt圖象表示小車的運(yùn)動(dòng)情況：以速度v為 、時(shí)間t為 建立直角坐標(biāo)系，用描點(diǎn)法畫出小車的vt圖象，圖線的 表示加速度的大小，如果vt圖象是一條傾斜的直線，說(shuō)明小車的速度是

2、 的.一、實(shí)驗(yàn)原理一、實(shí)驗(yàn)原理平均速度縱軸橫軸傾斜程度均勻變化二、實(shí)驗(yàn)器材二、實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、 、紙帶、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小車、細(xì)繩、鉤碼、 、坐標(biāo)紙.交流電源刻度尺1.如圖1所示，把一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板沒(méi)有滑輪的一端，連接好電路. 三、實(shí)驗(yàn)步驟三、實(shí)驗(yàn)步驟圖12.把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過(guò)滑輪，下面掛上適當(dāng)?shù)你^碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把紙帶的一端連在小車的后面.3.把小車停在 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，先 ，后 (填“接通電源”或“釋放小車”)，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一行小點(diǎn)，隨后立即關(guān)閉電源.4.換

3、上新紙帶，重復(fù)操作兩次.靠近接通電源釋放小車四、數(shù)據(jù)處理四、數(shù)據(jù)處理1.采集數(shù)據(jù)如圖2所示，一般不是直接測(cè)量相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，而是先測(cè)量出各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到計(jì)時(shí)零點(diǎn)的距離x1、x2、x3、x4、x5，再計(jì)算出相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離.x1x1，x2x2x1，x3x3x2，x4x4x3，x5x5x4.圖22.求解速度(1)各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度用平均速度來(lái)代替，即v1 ，v2 ，T為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔，若每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(中間隔4個(gè)點(diǎn))，則T0.1 s.(2)設(shè)計(jì)表格并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)位置1234567時(shí)刻t/s0.10.20.30.40.50.60.7v/(ms1) 3.作出小車運(yùn)動(dòng)的v

4、t圖象(1)定標(biāo)度：坐標(biāo)軸的標(biāo)度選取要合理，應(yīng)使圖象大致布滿坐標(biāo)紙.(2)描點(diǎn)：在坐標(biāo)紙上描出各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的位置.(3)連線：用一條平滑的曲線或直線“擬合”這些點(diǎn).4.分析數(shù)據(jù)并求出加速度(1)如果畫出的vt圖象是一條傾斜的直線，說(shuō)明小車做速度均勻變化的直線運(yùn)動(dòng). 表示開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)小車的速度初速度.(2)求出小車的加速度在vt圖象上任意取兩個(gè)間隔較遠(yuǎn)的點(diǎn)(這兩個(gè)點(diǎn)不一定是我們表格中已測(cè)得的點(diǎn))，找出它們的坐標(biāo)值，然后把它們的坐標(biāo)值代入公式a 中求出加速度，即用圖線的 求加速度.圖象和縱軸的交點(diǎn)斜率1.開(kāi)始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車 (填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.2.先 ，等打點(diǎn)穩(wěn)定后，再 (填“接

5、通電源”或“釋放小車”).3.打點(diǎn)完畢，立即關(guān)閉電源.五、注意事項(xiàng)五、注意事項(xiàng)靠近接通電源釋放小車4.選取一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，舍掉開(kāi)頭點(diǎn)跡密集部分，選取適當(dāng)?shù)挠?jì)數(shù)點(diǎn)(注意計(jì)數(shù)點(diǎn)與計(jì)時(shí)點(diǎn)的區(qū)別)，弄清楚所選的時(shí)間間隔T等于多少.5.要逐次測(cè)量各段距離，應(yīng)盡可能地一次測(cè)量完畢.6.在坐標(biāo)紙上畫vt圖象時(shí)，注意坐標(biāo)軸單位長(zhǎng)度的選取，應(yīng)使圖象大致布滿坐標(biāo)紙. 重點(diǎn)知識(shí)探究實(shí)驗(yàn)原理及操作例例1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)法正確的是A.通過(guò)調(diào)節(jié)滑輪的高度，使小車、紙帶、細(xì)繩和定滑輪上邊緣在一條直線上B.坐標(biāo)軸單位長(zhǎng)度越小越好C.開(kāi)始前要先接通電源后松開(kāi)紙帶，打完點(diǎn)要先取紙帶后斷開(kāi)電源

6、D.鉤碼的質(zhì)量越大越好解析答案解析解析實(shí)驗(yàn)中調(diào)節(jié)滑輪的高度使小車、紙帶、細(xì)繩和定滑輪上邊緣在一條直線上，可以減小誤差，A正確；要適當(dāng)?shù)剡x取坐標(biāo)軸的單位長(zhǎng)度，使圖象盡量分布在坐標(biāo)平面中央，B錯(cuò)誤；開(kāi)始前要先接通電源后松開(kāi)紙帶，打完點(diǎn)要先斷開(kāi)電源后取紙帶，C錯(cuò)誤；鉤碼的質(zhì)量要適中，不要太大也不要太小，D錯(cuò)誤.例例2在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，如圖3所示為一次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)(A點(diǎn)為第一個(gè)點(diǎn))，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T0.1 s.解析答案圖3(1)根據(jù)_計(jì)算各點(diǎn)的瞬時(shí)速度，則vD_m/s，vC_m/s，vB_m/s.答案答案某段時(shí)間內(nèi)的平均

7、速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度3.902.641.38解析解析若時(shí)間較短，平均速度可以代替中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度.(2)在如圖4所示坐標(biāo)系中畫出小車的vt圖線，并根據(jù)圖線求出a_.解析答案圖4答案答案見(jiàn)解析圖12.6 m/s2解析解析由上述數(shù)據(jù)畫出小車的vt圖象如圖所示，(3)將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交，交點(diǎn)的速度的物理意義：_.解析答案圖4表示零時(shí)刻小車經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度大小解析解析 將圖線延長(zhǎng)后，與縱軸的交點(diǎn)的速度表示零時(shí)刻小車經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度大小.總結(jié)提升總結(jié)提升1.處理紙帶時(shí)，一定要分清計(jì)時(shí)點(diǎn)和計(jì)數(shù)點(diǎn)，搞清計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T.2.利用極限思想將平均值過(guò)渡到瞬時(shí)值是物理學(xué)中常用的方法.紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速

8、度等于以此為中心的前、后相鄰兩點(diǎn)間的平均速度.3.標(biāo)度的選擇要結(jié)合數(shù)據(jù)及其分布特點(diǎn)制定，以使圖象在坐標(biāo)系中合理分布，大小適中.當(dāng)堂達(dá)標(biāo)檢測(cè)1.在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)操作步驟，試找出其中錯(cuò)誤和遺漏的步驟(遺漏步驟可編上序號(hào)G).A.拉住小車，將小車移到靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端后，放開(kāi)小車，再接通電源B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板無(wú)滑輪的一端，并接好電路C.把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，下面掛上適當(dāng)?shù)你^碼D.取下紙帶，再斷開(kāi)電源E.將紙帶固定在小車尾部，并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔F.從所打的紙帶中選取理想的紙帶進(jìn)行測(cè)量分析123錯(cuò)誤和遺漏：_；_；G._；

9、正確的步驟順序?yàn)開(kāi).123答案A中應(yīng)先接通電源，再放開(kāi)小車D中應(yīng)先斷開(kāi)電源，再取下紙帶換上新紙帶，重復(fù)操作兩次BECADGF2.如圖5所示是某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到的表示小車運(yùn)動(dòng)過(guò)程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出，其中x17.05 cm、x27.68 cm、x38.33 cm、x48.95 cm、x59.61 cm、x610.27 cm.123圖5(1)下表列出了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下B、D、F三點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度，請(qǐng)?jiān)诒碇刑钊氪螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器打下C、E兩點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度(保留三位有效數(shù)字).位置BCDEF速度(ms1)0.7370.8640.994123答案0.8010.928圖5

10、123答案圖6(2)以A點(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，在圖6中畫出小車的速度時(shí)間關(guān)系圖線.答案答案如圖所示圖5123答案答案答案0.63(0.610.65均可)(3)根據(jù)你畫出的小車的速度時(shí)間關(guān)系圖線計(jì)算出小車的加速度a_m/s2(保留兩位有效數(shù)字).圖53.(2015溫州市十校期中)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中：小車拖著穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶做勻變速運(yùn)動(dòng)，如圖7是經(jīng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶的一段，打點(diǎn)順序是A、B、C、D、E，已知交流電頻率為50 Hz，紙帶上每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出.現(xiàn)把一刻度尺放在紙帶上，其零刻度線和計(jì)數(shù)點(diǎn)A對(duì)齊.請(qǐng)回答以下問(wèn)題：圖7123(1)下列操作正確的有A.在釋放小車前，小車要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器B.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)放在長(zhǎng)木板有滑輪的一端C.應(yīng)先釋放小車，后接通電源D.電火花計(jì)時(shí)器應(yīng)使用低壓交流電源解析答案123圖7解析解析在釋放小車前，小車要緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，故A正確；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)固定在無(wú)滑輪的一端，故B錯(cuò)誤；實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，再釋放小車，故C錯(cuò)誤；電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)使用220 V的交流電源，故D錯(cuò)誤.123(2)根據(jù)該同學(xué)打出的紙帶我們可以判斷小車與紙帶的_(填“左”或“右”)端相連.123解析答案左解析解析因?yàn)橄嗟葧r(shí)間內(nèi)的位移越來(lái)越大，