小學(xué)語(yǔ)文的教學(xué)教案
發(fā)表時(shí)間:2020-04-29《實(shí)驗(yàn):探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》教學(xué)設(shè)計(jì)。
《實(shí)驗(yàn):探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律》教學(xué)設(shè)計(jì)
1、實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?/p>
(1)練習(xí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用,知道如何處理紙帶上點(diǎn)的數(shù)據(jù)和求瞬時(shí)速度的方法。
(2)能運(yùn)用v—t圖像探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。
2、實(shí)驗(yàn)原理。
(1)利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打的點(diǎn)的信息,求出各點(diǎn)的瞬時(shí)速度。(某點(diǎn)的瞬時(shí)速度可以認(rèn)為等于該點(diǎn)相鄰兩點(diǎn)之間的平均速度)
(2)在v—t圖像描繪各點(diǎn),作出v—t圖像,判斷小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況,并計(jì)算小車(chē)的加速度。
3、實(shí)驗(yàn)器材。
小車(chē),細(xì)繩,鉤碼,長(zhǎng)木板,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,低壓交流電,紙帶,刻度尺,導(dǎo)線(xiàn)若干。
4、實(shí)驗(yàn)步驟。
(1)把一端有定滑輪的長(zhǎng)木板固定在桌面上,并使定滑輪伸出桌面,固定好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,連接好電路,如上圖所示。
(2)按上圖所示連接好裝置后,接通電源,當(dāng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定后釋放小車(chē),讓小車(chē)?yán)垘н\(yùn)動(dòng),打完一條紙帶后立即關(guān)掉電源,換一條紙帶重復(fù)操作兩次。
(3)在這三條紙帶中選擇最清晰的一條,舍掉開(kāi)始最密集的點(diǎn),選擇連續(xù)的相隔0.1s的若干的計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算每點(diǎn)的瞬時(shí)速度。把數(shù)據(jù)填入事先設(shè)計(jì)好的表格中。(小學(xué)作文網(wǎng) zwB5.Com)
(4)作出v—t圖像,把數(shù)據(jù)描繪到圖像中,用一條直線(xiàn)描述各個(gè)點(diǎn),盡量讓更多的點(diǎn)擬合直線(xiàn)。
實(shí)驗(yàn)結(jié)論:觀察到實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),可以用一條直線(xiàn)擬合,在誤差范圍內(nèi),連接各點(diǎn)后圖像是一條直線(xiàn),說(shuō)明小車(chē)的速度隨時(shí)間均勻增大,加速度恒定。
相關(guān)知識(shí)
2.1實(shí)驗(yàn):探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律學(xué)案
2.1實(shí)驗(yàn):探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律學(xué)案
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1、根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并熟練操作。
2、會(huì)運(yùn)用已學(xué)知識(shí)處理紙帶,求各點(diǎn)瞬時(shí)速度。
3、會(huì)用表格法處理數(shù)據(jù),并合理猜想。
4、巧用v-t圖象處理數(shù)據(jù),觀察規(guī)律。
5、掌握畫(huà)圖象的一般方法,并能用簡(jiǎn)潔語(yǔ)言進(jìn)行闡述。
【重點(diǎn)難點(diǎn)】
1、各點(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。
【典型例題】
例1、在探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,得到一條記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)情況的紙帶,如圖所示。圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T(mén)=0.1s。
⑴根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù),計(jì)算B、C、D各點(diǎn)的數(shù)據(jù),填入表中。
⑵在坐標(biāo)紙上作出小車(chē)的v-t圖像。
(3)由v-t可知小車(chē)的加速度為?
位置編號(hào)ABCDE
時(shí)間t/s00.10.20.30.4
瞬時(shí)速度v/(ms-1)
例2、某校實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)們?cè)谘芯縿蜃兯僦本€(xiàn)運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,算出小車(chē)經(jīng)過(guò)各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度如下表:
計(jì)數(shù)點(diǎn)序號(hào)123456
計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻(s)0.100.200.300.400.500.60
通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度(cm/s)44.062.081.0100.0110.0168.0
為了計(jì)算加速度,下面幾種做法最合理的是()
A.根據(jù)任意兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度用公式算出加速度
B.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出v-t圖,量出其傾角,由公式a=求出加速度
C.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出v-t圖,由圖線(xiàn)上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度、時(shí)間,用公式算出加速度
D.依次算出通過(guò)連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度,算出平均值作為小車(chē)的加速度
【當(dāng)堂訓(xùn)練】
1.在研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,如圖所示,為一次記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)情況的紙帶,圖中A、B、C、D、E為相鄰的記數(shù)點(diǎn),相鄰記數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T=0.1s。
⑴根據(jù)_______可判定小車(chē)做_________運(yùn)動(dòng)。
⑵根據(jù)________計(jì)算各點(diǎn)的瞬時(shí)速度,且vA=,vB=,vC=,vD=,vE=。
⑶在圖所示的坐標(biāo)中作出小車(chē)的v一t,圖線(xiàn),并根據(jù)圖線(xiàn)求出a=_____。
⑷將圖線(xiàn)延長(zhǎng)與縱軸相交,交點(diǎn)的速度是_______,此速度的物理意義是_______。
2.在研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)操作以下實(shí)驗(yàn)步驟,其中錯(cuò)誤或遺漏的步驟有(遺漏步驟可編上序號(hào)G、H……)
A.拉住紙帶,將小車(chē)移至靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處放開(kāi)紙帶,再接通電源
B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上,并接好電路
C.把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上,細(xì)繩跨過(guò)定滑輪,下面吊著適當(dāng)重的鉤碼
D.取下紙帶
E.將平板一端抬高,輕推小車(chē),使小車(chē)能在平板上做勻速運(yùn)動(dòng)
F.將紙帶固定在小車(chē)尾部,并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔
將以上步驟完善后寫(xiě)出合理的步驟順序。
【學(xué)后反思】
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1實(shí)驗(yàn):探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律
第二章:勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的研究
§1實(shí)驗(yàn):探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律
●教學(xué)目標(biāo):
一、知識(shí)與技能
(一)能熟練使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。
(二)會(huì)根據(jù)相關(guān)實(shí)驗(yàn)器材,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并完成操作。
(三)會(huì)處理紙帶求各點(diǎn)瞬時(shí)速度。
(四)會(huì)設(shè)計(jì)表格并用表格處理數(shù)據(jù)。
(五)會(huì)用v-t圖像處理數(shù)據(jù),表示運(yùn)動(dòng)規(guī)律
(六)掌握?qǐng)D象的一般方法,并能用語(yǔ)音描述運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)。
二、過(guò)程與方法
(一)初步學(xué)習(xí)根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),探究某種規(guī)律的研究方法。
(二)經(jīng)歷實(shí)驗(yàn)過(guò)程,及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并做好調(diào)整。
(三)初步學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)規(guī)律的探究方法。
三、情感態(tài)度與價(jià)值觀:
(一)體會(huì)實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思路,體會(huì)物理學(xué)的研究方法。
(二)培養(yǎng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果作出分析判斷并得出結(jié)論。
●教學(xué)過(guò)程
【教師提出問(wèn)題】探究目的:
探究小車(chē)在重物牽引下的運(yùn)動(dòng),研究小車(chē)速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。
【讓學(xué)生猜想】小車(chē)的速度隨時(shí)間變化有幾種可能:
變化先快后慢;先慢后快;均勻變化等。可結(jié)合速度圖象描述猜想。
【讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】提示如何測(cè)量出不同時(shí)刻的物體運(yùn)動(dòng)速度;最后確定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度。
【教師引導(dǎo)學(xué)生討論】實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注意事項(xiàng):
1、開(kāi)始釋放小車(chē)時(shí),應(yīng)使小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。
2、先接通電源,計(jì)時(shí)器工作后,再放開(kāi)小車(chē),當(dāng)小車(chē)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)及時(shí)斷開(kāi)電源。
3、要防止鉤碼落地和小車(chē)跟滑輪相撞,當(dāng)小車(chē)到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按住它。
【學(xué)生活動(dòng)】實(shí)驗(yàn)過(guò)程:
1、附有滑輪的長(zhǎng)度板平放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端,連接好電路。
2、用一條細(xì)繩栓住小車(chē)使細(xì)繩跨過(guò)滑輪,下邊掛上適量的鉤碼,讓紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,并把紙帶的一端固定在小車(chē)的上面。
3、把小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,接通電源后釋放小車(chē),讓小車(chē)拖著紙帶運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一列小點(diǎn)。換上新的紙帶,重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。
【學(xué)生活動(dòng)】處理數(shù)據(jù)
【教師引導(dǎo)學(xué)生討論】處理數(shù)據(jù)過(guò)程中注意事項(xiàng):
1、紙帶要選擇打出的點(diǎn)清晰的
2、舍掉開(kāi)始過(guò)于密集的點(diǎn)
3、用每打5個(gè)點(diǎn)的時(shí)間為時(shí)間單位
即T=0.02×5s=0.10s這樣既可方便計(jì)算,又可減少誤差。
參考表格一:
計(jì)數(shù)點(diǎn)編號(hào)
0
1
2
3
4
5
6
時(shí)間t(s)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間
S01
S12
S23
S34
S45
S56
距離s(m)
對(duì)應(yīng)計(jì)數(shù)點(diǎn)速度m/s
參考表格二:
計(jì)數(shù)點(diǎn)編號(hào)
0
1
2
3
4
5
6
時(shí)間t(s)
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0的距離s(m)
相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離S(m)
S01
S12
S23
S34
S45
S56
各計(jì)數(shù)點(diǎn)速度(m/s)
v1=
v2=
v3=
v4=
v5=
4、不要直接去測(cè)量?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離而是要測(cè)量出各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到計(jì)時(shí)零點(diǎn)的距離。
5、速度的計(jì)算方法:各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度是用計(jì)數(shù)點(diǎn)內(nèi)的平均速度來(lái)代替:
v1=v2=
【學(xué)生活動(dòng)】做出物體的速度——時(shí)間圖象。
精講:運(yùn)用圖象來(lái)處理物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),這是一個(gè)難點(diǎn),作圖象時(shí)要標(biāo)明橫縱坐標(biāo)軸代表的物理意義,選擇合適的標(biāo)度,以各點(diǎn)瞬時(shí)速度為縱軸,時(shí)間t為橫軸,不在同一直線(xiàn)上的點(diǎn)盡量均勻分布在直線(xiàn)的兩側(cè)。
【學(xué)生活動(dòng)】得出小車(chē)運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。
在第一章,我們學(xué)習(xí)了通過(guò)v-t圖象計(jì)算加速度,你能利用所學(xué)知識(shí)去分析你作出的圖像嗎?
①(時(shí)間增加相同的△t,速度也會(huì)增加相同的△v)
②從函數(shù)關(guān)系:v=kt+bv與t線(xiàn)性關(guān)系。小車(chē)的速度隨時(shí)間均勻增加(變化)小車(chē)做勻變速(a不變)的直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。
【創(chuàng)新拓展】
1、某同學(xué)用以下方法繪制的小車(chē)的v-t圖象,先把紙帶每隔0.1s剪斷,得到若干短紙條,再把這些紙條并排貼在一張紙上,使這些紙條下端對(duì)齊,作為時(shí)間軸,標(biāo)出時(shí)間,最后將紙條上端中心連起來(lái),于是得到v-t圖象。請(qǐng)你按以上辦法繪制這個(gè)圖象。這樣做有道理嗎?說(shuō)說(shuō)你的看法。
(剪下的紙條長(zhǎng)度表示0.1秒時(shí)間內(nèi)位移大小,可近似認(rèn)為速度v=,紙條長(zhǎng)度可認(rèn)為表示速度。)
2、某組同學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中將固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端的木板墊高,使木板有一傾斜角度,是否對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響?畫(huà)出的圖象有什么不同?(無(wú);圖象與時(shí)間軸的夾角不同)
【練習(xí)反饋】
1、在探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,下列哪些器材是本實(shí)驗(yàn)必須的?___
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器②天平③低壓直流電源④細(xì)繩⑤紙帶⑥小車(chē)⑦鉤碼⑧秒表⑨一端有滑輪的長(zhǎng)木板
(①④⑤⑥⑦⑨)達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪€需器材是:(低壓交流電源刻度尺)
2、在實(shí)驗(yàn)“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”中,我們采用的正確方法是:
A舍掉開(kāi)頭過(guò)于緊密的點(diǎn),找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)。
B、為了實(shí)驗(yàn)精確,選取紙帶上第一個(gè)點(diǎn)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)
C、每相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔只能取0.1s。
D、每相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔可視打點(diǎn)密度而定,可取0.02s、0.04s、…n×0.02s均可。
(AD)
3、圖中給出了從0點(diǎn)開(kāi)始每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶。0,1,2,3,4,5,6均為計(jì)數(shù)點(diǎn)。(每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出)。
S1
S2
S3
S4
S5
S6
S1=1.40cmS2=1.90cmS3=2.38cmS4=2.88cmS5=3.39cmS6=3.78cm
那么①計(jì)時(shí)器在打出1,2,3等點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度分別為:
v1=cm/s;v2=cm/s;v3=cm/s;v4=cm/s;v5=cm/s
②在坐標(biāo)紙上畫(huà)出v-t圖象
③分析小車(chē)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。
參考答案:
(v1=16.50cm/sv2=21.40cm/sv3=26.30cm/sv4=31.35cm/sv5=36.30cm/s)
(小車(chē)的速度隨時(shí)間均勻增加)。
探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律
2.1實(shí)驗(yàn):探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律
一、學(xué)習(xí)目標(biāo):
1.進(jìn)一步熟悉打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的原理和使用方法。
2.學(xué)會(huì)使用打了點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動(dòng)情況。
二、學(xué)習(xí)重點(diǎn):
1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的的使用。
2.紙帶上數(shù)據(jù)的處理。
學(xué)習(xí)難點(diǎn):對(duì)紙帶的處理。
三、知識(shí)鏈接:
1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器原理
電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器,它的工作電壓是4~6V,電源
頻率是50Hz,它每隔0.02s打一次點(diǎn)。電火花計(jì)時(shí)器是利用火花放電在紙帶上打出
小孔而顯示出點(diǎn)跡的計(jì)時(shí)儀器,使用220V交流電壓,當(dāng)電源頻率為50Hz時(shí),它每
隔0.02s打一次點(diǎn)。
2.注意事項(xiàng)
①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上應(yīng)打出輕重合適的小圓點(diǎn),如遇到打出的是短橫線(xiàn),應(yīng)
調(diào)整一下振針距復(fù)寫(xiě)紙片的高度使之增大一點(diǎn)。
②使用計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí),應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定后,再釋放紙帶。
③釋放物體前,應(yīng)使物體停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置。
④使用電火花計(jì)時(shí)器時(shí),應(yīng)注意把兩條白紙帶正確穿好,墨粉紙盤(pán)夾在兩紙帶之
間,使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí),應(yīng)讓紙帶通過(guò)限位孔,壓在復(fù)寫(xiě)紙下面。
四、學(xué)習(xí)過(guò)程(實(shí)踐體驗(yàn)20分鐘)
(一)、根據(jù)課本圖2。1—1思考并回答以下問(wèn)題。
1.本實(shí)驗(yàn)所需實(shí)驗(yàn)器材是:
。2.實(shí)驗(yàn)步驟
(1)把附有滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端,連接好電路。
(2)把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上,細(xì)繩跨過(guò)滑輪,下邊掛上臺(tái)適的鉤碼,把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并把它的一端固定在小車(chē)的后面。實(shí)驗(yàn)裝置見(jiàn)圖。
(3)把小車(chē)放在處,先接通,放開(kāi),讓小車(chē)運(yùn)動(dòng),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)。換上新紙帶,重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。
3.?dāng)?shù)據(jù)處理
(1)從三條紙帶中選擇一條比較理想的使用,舍掉開(kāi)頭的比較密集的點(diǎn)子,在后邊便于測(cè)量的地方找一個(gè)開(kāi)始點(diǎn),我們把每打五次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間的單位,也就是T=0.02×5=0.1s,在選好的開(kāi)始點(diǎn)下面標(biāo)明0,在第六點(diǎn)下面標(biāo)明1,在第十一點(diǎn)下面標(biāo)明2,在第十六點(diǎn)下面標(biāo)明3……標(biāo)明的點(diǎn)O,1,2,3……叫做記數(shù)點(diǎn),兩個(gè)相鄰記數(shù)點(diǎn)間的距離分別是S1,S2,S3
(2)測(cè)出各段位移S1,S2,S3,……S6的長(zhǎng)度,把測(cè)量結(jié)果填入課本表中。
(3)根據(jù)測(cè)量結(jié)果,計(jì)算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的瞬時(shí)速度也填入課本的表中
思考:1、鉤碼的質(zhì)量適當(dāng)大一些,還是可以不做要求,為什么?
2、在本實(shí)驗(yàn)中,計(jì)算一下各連續(xù)相等的時(shí)間間隔內(nèi)位移之差。從中你是否會(huì)發(fā)現(xiàn)什么規(guī)律?
(二)、作出速度—時(shí)間圖象
五、達(dá)標(biāo)檢測(cè):
1.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用__________(交流?直流?)電源的________儀器,它的工作電壓是__________伏特。當(dāng)電源頻率是50赫茲時(shí),它每隔________s打一次點(diǎn)。
2.根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶,我們可以從紙帶上直接得到的物理量是()
A.時(shí)間間隔B.位移c.加速度D.平均速度。
3.關(guān)于計(jì)數(shù)點(diǎn)的下列說(shuō)法中,哪些是正確的?()
A.用計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量計(jì)算,既方便,又可減小誤差:
B.相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔戍是相等的;
C.相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離麻當(dāng)是相等的;
D.計(jì)數(shù)點(diǎn)是從計(jì)時(shí)器打出的實(shí)際點(diǎn)中選出來(lái),相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間點(diǎn)痕的個(gè)數(shù)相等。
4.本實(shí)驗(yàn)中,關(guān)于計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔的下列說(shuō)法中正確的有()
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)問(wèn)的時(shí)間間隔為0.10秒;
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O.08秒:
C.每隔五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),則計(jì)數(shù)點(diǎn)問(wèn)的時(shí)間間隔為0.08秒;
D.每隔五個(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0.10秒:
E.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0.08秒。
5.接通電源與讓紙帶(隨物體)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),這兩個(gè)操作的時(shí)間關(guān)系應(yīng)當(dāng)是:()
A.先接通電源,后釋放紙帶:B.先釋放紙帶,后接通電源;
C.釋放紙帶的同時(shí)接通電源;D.先接通電源或先釋放紙帶都可以。
6.當(dāng)紙帶與運(yùn)動(dòng)物體連接時(shí),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出點(diǎn)痕,下列關(guān)于紙帶上的點(diǎn)痕說(shuō)法中,哪些是正確的?
A.點(diǎn)痕記錄了物體運(yùn)動(dòng)的時(shí)間:
B,點(diǎn)痕記錄了物體在不同時(shí)刻的位置和某段時(shí)間內(nèi)的位移;
C.點(diǎn)在紙帶上的分布情況,反映了物體的質(zhì)量和形狀;
D.紙帶上點(diǎn)痕的分布情況,反映物體的運(yùn)動(dòng)情況。
7.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器振針打點(diǎn)的周期,決定于:()
A.交流電壓的高低;B.交流電的頻率;
C.永久磁鐵的磁性強(qiáng)弱;D.振針與復(fù)寫(xiě)紙的距離。
8.采取下列哪些措施,有利于減少紙帶受到摩擦而產(chǎn)生的誤差?()
A.改用直流6伏電源;B.電源電壓越低越好;
C.用平整的紙帶,不用皺折的紙帶;D.紙帶理順攤平,不讓它卷曲、歪斜。
8.如圖所示的四條紙帶,是某同學(xué)練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得劍的紙帶的右端后通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。從點(diǎn)痕的分布情況可以斷定:紙帶________是勻速通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的,紙帶______是越走越快的,紙帶——是先越走越快,后來(lái)又越走越慢。
9.若所用電源頻率是50赫,圖中D紙帶,從A點(diǎn)通過(guò)計(jì)時(shí)器到B點(diǎn)通過(guò)計(jì)時(shí)器,歷時(shí)____s,位移為_(kāi)______米,這段時(shí)間內(nèi)紙帶運(yùn)動(dòng)的平均速度是_____m/s。BC段的平均速度是_________m/s,而AD段的平均速度是_______m/s。
10.在研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出了一系列的點(diǎn),其中a、b、c、d,e、f、g、h是連續(xù)的8個(gè)點(diǎn)。若選a點(diǎn)為第1計(jì)數(shù)點(diǎn),將刻度尺的零刻度對(duì)準(zhǔn)點(diǎn)a時(shí),可測(cè)得ab=O.9cm,ac=2cm,ad=3.3cm,ae=4.8cm,水6.5cm,ag=8.4cm,ah=10.5cm,因?yàn)開(kāi)_______,所以物體的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng).若打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為O.02s,則b點(diǎn)的瞬時(shí)速度為_(kāi)_______,g點(diǎn)的瞬時(shí)速度為_(kāi)______,物體運(yùn)動(dòng)的加速度為_(kāi)________。
2.1實(shí)驗(yàn):探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律學(xué)案和課件
物理必修1(人教版)
第一課時(shí)實(shí)驗(yàn):探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律
水平測(cè)試
1.(雙選)在“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中,對(duì)于減小實(shí)驗(yàn)誤差來(lái)說(shuō),下列方法中有益的是()
A.選取計(jì)數(shù)點(diǎn),把每打五個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔作為一個(gè)時(shí)間單位
B.使小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度盡量小些
C.舍去紙帶上密集的點(diǎn),只利用點(diǎn)跡清晰、點(diǎn)間間隔適當(dāng)?shù)囊徊糠诌M(jìn)行測(cè)量、計(jì)算
D.選用各處平整程度、光滑程度不相同的長(zhǎng)木板做實(shí)驗(yàn)
解析:選取計(jì)數(shù)點(diǎn)可以使用于測(cè)量和計(jì)算的相鄰點(diǎn)間的間隔增大,在用直尺測(cè)量這些點(diǎn)間的間隔時(shí),在一次測(cè)量絕對(duì)誤差基本相同的情況下,相對(duì)誤差較小,因此A正確.在實(shí)驗(yàn)中,如果小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度過(guò)小,打出的點(diǎn)子很密,長(zhǎng)度測(cè)量的相對(duì)誤差較大,測(cè)量準(zhǔn)確度會(huì)降低,因此小車(chē)的加速度略大一些較好,B錯(cuò).為了減小長(zhǎng)度測(cè)量的相對(duì)誤差,舍去紙帶上過(guò)于密集甚至分辨不清的點(diǎn)是必要的,因此C正確.如果實(shí)驗(yàn)中所用長(zhǎng)木板各部分的平整程度和光滑程度不同,小車(chē)的速度變化會(huì)不均勻,從而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)誤差的增大,因此在實(shí)驗(yàn)前對(duì)所用長(zhǎng)木板進(jìn)行挑選、檢查是必要的,所以D錯(cuò).
答案:AC
2.(雙選)關(guān)于用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法中正確的是()
A.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)固定在長(zhǎng)木板上,且靠近滑輪一端
B.開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)小車(chē)應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端
C.應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車(chē)
D.牽引小車(chē)的鉤碼個(gè)數(shù)越多越好
解析:打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與滑輪間的距離盡可能要大,小車(chē)盡可能靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,都是為了使小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離較大,盡可能打出較多的點(diǎn),選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;若先釋放小車(chē)再接通電源,只能在紙帶的后面部分打點(diǎn),選項(xiàng)C正確;鉤碼個(gè)數(shù)應(yīng)適當(dāng),鉤碼個(gè)數(shù)少,打的點(diǎn)很密;鉤碼個(gè)數(shù)多,打的點(diǎn)少,都會(huì)帶來(lái)實(shí)驗(yàn)誤差,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.
答案:BC
3.“研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,使用電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(所用交流電的頻率為50Hz),得到如圖所示的紙帶.圖中的點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出來(lái),下列表述正確的是()
A.實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先放開(kāi)紙帶再接通電源
B.實(shí)驗(yàn)時(shí),打點(diǎn)完畢后先取下紙帶,再關(guān)閉電源
C.從紙帶可求出計(jì)數(shù)點(diǎn)B對(duì)應(yīng)的速率
D.相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.02s
答案:C
4.在研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中,算出小車(chē)經(jīng)過(guò)各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度見(jiàn)下表.
計(jì)數(shù)點(diǎn)序號(hào)123456
計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻/s0.100.200.300.400.500.60
通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度/cms-144.062.081.0100.0110.0168.0
為了計(jì)算加速度,合理的方法是()
A.根據(jù)任意兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度用公式a=ΔvΔt算出加速度
B.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出vt圖象,量出其傾角,由公式a=tana求出加速度
C.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出vt圖象,由圖象上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度、時(shí)間用公式a=ΔvΔt算出加速度
D.依次算出通過(guò)連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度,算出平均值作為小車(chē)的加速度
解析:方法A偶然誤差較大.方法D實(shí)際上也僅由始、末兩個(gè)速度決定,偶然誤差也比較大,只有利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出對(duì)應(yīng)的vt圖象,才可充分利用各次測(cè)量數(shù)據(jù),減小偶然誤差.由于在物理圖象中,兩坐標(biāo)軸的分度大小往往是不相等的,根據(jù)同一組數(shù)據(jù),可以畫(huà)出傾角不同的許多圖線(xiàn),方法B是錯(cuò)誤的.正確的方法是根據(jù)圖線(xiàn)找出不同時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的速度值,然后利用公式a=ΔvΔt算出加速度,即方法C正確.
答案:C
5.在“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中:
(1)下列哪些器材是多余的:
________________________________________________________________________.
①電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器②天平③低壓直流電源④細(xì)繩⑤紙帶⑥小車(chē)⑦鉤碼⑧秒表⑨一端有滑輪的長(zhǎng)木板
(2)為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模€需要的器材是:
________________________________________________________________________.
解析:實(shí)驗(yàn)中給電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器供電的是低壓交流電源,而非低壓直流電源.實(shí)驗(yàn)中小車(chē)的運(yùn)動(dòng)時(shí)間可以從所打紙帶上得出,而不使用秒表測(cè)量,另外此實(shí)驗(yàn)不需要測(cè)質(zhì)量.在此實(shí)驗(yàn)中還需用刻度尺測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離.
答案:②③⑧低壓交流電源、刻度尺
6.一小球在桌面上從靜止開(kāi)始做加速運(yùn)動(dòng),現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片上多次曝光,記錄下小球每次曝光的位置,并將小球的位置編號(hào).如圖所示,1位置恰為小球剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的瞬間,作為零時(shí)刻.?dāng)z影機(jī)連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均為0.5s,小球從1位置到6位置的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)各位置的速度分別為v1=0,v2=0.06m/s,v3=________m/s,v4=0.18m/s,v5=________m/s.在圖中作出小球的速度-時(shí)間圖象(保留描點(diǎn)痕跡).
解析:由圖可知,x2+x3=0.12m,則
v3=x2+x32T=0.122×0.5m/s=0.12m/s.
又x4+x5=0.24m,
則v5=x4+x52T=0.242×0.5m/s=0.24m/s.
其v-t圖象如圖所示.
答案:0.120.24v-t圖象見(jiàn)解析圖
素能提高
7.在“探究小車(chē)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)器使用的交流電的頻率為50Hz,記錄小車(chē)做勻變速運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示,在紙帶上選取0、1、2、3、4、5六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫(huà)出.紙帶旁并排放著帶有最小刻度為毫米的刻度尺,零點(diǎn)跟計(jì)數(shù)點(diǎn)“0”對(duì)齊.由圖可以讀出1、3、5三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)跟“0”點(diǎn)的距離x1、x3、x5,請(qǐng)將測(cè)量值填入下表中.
距離x1x3x5
測(cè)量值/cm
小車(chē)通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)2的瞬時(shí)速度為_(kāi)_______m/s;通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)4的瞬時(shí)速度為_(kāi)_______m/s;小車(chē)的加速度是________m/s2.
解析:測(cè)距離時(shí)用的是毫米刻度尺,故讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到0.1mm,計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3、5到“0”點(diǎn)的距離分別為
x1=1.20cm,x3=5.40cm,x5=12.00cm.
計(jì)數(shù)點(diǎn)2、4的瞬時(shí)速度分別為
v2=x3-x12T=5.40-1.20×0.012×0.1m/s=0.21m/s,
v4=x5-x32T=12.00-5.40×0.012×0.1m/s=0.33m/s,
加速度a=v4-v22T=0.33-0.212×0.1m/s2=0.60m/s2.
答案:1.205.4012.000.210.330.60
8.圖為用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)情況的裝置,開(kāi)始時(shí)小車(chē)在水平玻璃板上勻速運(yùn)動(dòng),后來(lái)在薄布面上做勻減速運(yùn)動(dòng),所打出的紙帶如圖所示(附有刻度尺),紙帶上相鄰兩點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)間間隔為0.02s.
從紙帶上記錄的點(diǎn)跡情況可知,A、E兩點(diǎn)跡之間的距離為_(kāi)_______cm,小車(chē)在玻璃板上做勻速運(yùn)動(dòng)的速度大小為_(kāi)_______m/s;小車(chē)在布面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小為_(kāi)_______m/s2.
解析:A、E兩點(diǎn)的刻度分別為xA=13.20cm,xE=6.00cm,AE=xA-xE=7.20cm(7.19~7.21cm),勻速運(yùn)動(dòng)的速度為v=AE4T=0.90m/s(0.89~0.91m/s).
F點(diǎn)以后做減速運(yùn)動(dòng),相鄰T內(nèi)的位移差Δx=0.2cm.
由Δx=aT2得:a=ΔxT2=0.2×10-20.022m/s2=5.0m/s2(4.9~5.1m/s2).
答案:7.19~7.210.89~0.914.9~5.1
世界上最精確的鐘
原子鐘(右圖)的問(wèn)世開(kāi)辟了時(shí)間計(jì)量和守時(shí)的新紀(jì)元.原子鐘是利用原子內(nèi)部的量子躍遷產(chǎn)生極規(guī)則的電磁波輻射,并計(jì)數(shù)這種電磁波的一種時(shí)鐘.
為了確定1s的持續(xù)時(shí)間,今天,人們向原子“要答案”,從而完
全擺脫了對(duì)天文現(xiàn)象的依賴(lài).過(guò)去,人類(lèi)一直以天文現(xiàn)象為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量時(shí)間,直到1956年,秒的持續(xù)時(shí)間還是以地球自轉(zhuǎn)為基礎(chǔ)進(jìn)行計(jì)算的:秒被定義為平均太陽(yáng)日的1/86400,即一天內(nèi)有86400個(gè)稱(chēng)為秒的“時(shí)間段”.但是,地球是一個(gè)并不可靠的時(shí)鐘,其自轉(zhuǎn)所用的時(shí)間也并非固定不變:地球會(huì)發(fā)生擺動(dòng),有時(shí),圍繞太陽(yáng)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)顯示出輕微的不規(guī)則性.
所有這些現(xiàn)象對(duì)地球自轉(zhuǎn)都有影響,因此也就影響了一天的持續(xù)時(shí)間.這樣,以年的長(zhǎng)度而不是以日的長(zhǎng)度為基礎(chǔ)的另一種定義秒的辦法實(shí)施了僅僅幾年后,到1967年,秒的持續(xù)時(shí)間不再取決于地球的自轉(zhuǎn),而是以原子為基準(zhǔn).實(shí)際上,人們利用的是原子發(fā)射電磁波的能力.在特殊情況下,可以讓一個(gè)原子充滿(mǎn)能量,使它開(kāi)始振動(dòng),這有點(diǎn)像吉他的弦,經(jīng)過(guò)彈撥后發(fā)生振動(dòng).當(dāng)原子振動(dòng)的時(shí)候,先前獲得的能量以電磁波的形式釋放,其頻率(以赫茲表示)相當(dāng)于1s之內(nèi)振動(dòng)的次數(shù).
今天,名為NISTF1的原子鐘是世界上最精確的鐘,但它并不能直接顯示鐘點(diǎn).它的任務(wù)是提供秒這個(gè)時(shí)間單位的準(zhǔn)確計(jì)量.這一計(jì)時(shí)裝置安放在美國(guó)科羅拉多州博爾德的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)研究所(NIST)的物理實(shí)驗(yàn)室的時(shí)間和頻率部?jī)?nèi).1999年才建成的這座鐘價(jià)值65萬(wàn)美元,可謂身價(jià)不菲.在2000萬(wàn)年內(nèi),它既不會(huì)少1s也不會(huì)多1s,其精度之高由此可見(jiàn)一斑.這架鐘既沒(méi)有指針也沒(méi)有齒輪,只有激光束、鏡子和銫原子氣.銫是一種比較稀有的金屬,主要用于制造一些特種合金.