学案测量匀变速直线运动的加速度.docx

测匀变速直线运动的加速度【学习目标】1 .能通过纸带上打的点求解某个点对应的瞬间速度和带动纸带运动的物体的加速度的大小。2 .能用打点计时器测量匀变速直线运动物体的加速度。3 .能用图像法处理相应的实验数据，并得到物体的加速度。【学习重难点】重点：用打点计时器研究匀变速直线运动，测出匀变速直线运动的加速度。难点：实验数据的处理。【学习过程】自主探究1 .在本节内容里面,我觉得比较重要的关键词和式子有:2 .阅读完本节，我觉得存在比较难点和疑问的内容有：3 .在课堂上，我希望得到解决的难题是：合作探究探究点一如何根据匀变速直线运动的规律，测量出加速度？1 .我的理解：2 .交流讨论：3 .归纳小结：求加速度可以归纳为两种方法：计算法、图像法：(1)如图，匀变速直线运动的加速度等于两个连续相等时间里的位移变化量与这个时间平方之比，即。=豆根据这个公式可以计算出加速度的大小。BC（2）匀变速直线运动的物体，在两个连续相等的时间里，中间时刻的速度等于这两段时间里的平均速度。即=三士包，根据这个公式可以计算出物体在某个时刻的速度，并画出UTB2T图，通过图像的斜率来获得加速度。4 .我的疑问：5 对性训练一：如图7所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中S1=7.05cm,S2=7.68cm,S3=8.33cm,S4=8.95cm,S5=9.61cm,Se=10.26cm。则A点处瞬时速度的大小是ms,小车运动的加速度计算表达式为,加速度的大小是ms2（计算结果保留两位有效数字）。re7探究点二利用打点计时器测量匀变速直线运动加速度的实验原理是什么？需要准备哪些实验器材？该如何操作？1 .我的理解：（1）实验原理:（2）需要的器材：（3）操作步骤:2 .小组合作：阅读课本42-43页，讨论与交流上述问题，并完成相关实验。3 .归纳小结：归纳小结：（1）实验原理：物体如果以恒定的加速度做匀加速直线运动，在任意连续相等时间内的位移分别是S,S2,53，*,则有$2-2=*-$2=Soo-SS-D即：物体做匀变速直线运动时，任意两个连续相等时间内的位移之差为恒量。通常用逐差法求物体运动的加速度；即：根$4-1=55-2=56-3=3472（7为相邻两计数点间的时间间隔）求出4，的等再算出的平均值即为物体运动的加速度。（2）实验器材：打点计时器；纸带；复写纸片；低压电源；小车；一端附滑轮的长木板;刻度尺；钩码；细绳；两根导线。纸带电源插头图2-3-2研究匀变速直线运动的实验装置（3）实验步骤：把附有滑轮的长木板平放在桌面上，并使滑轮伸出桌面，打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，并连接好电路；把一细绳拴在小车上，并跨过滑轮，另一端固定在小车上；把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后放开小车让小车运动；重复三次打三条纸带；选打点清晰的纸带，并以五个连续时间间隔（即0.1秒）为计时单位；确定记数点，测出的长度s2»sft,计算,a2»4；求出的平均值。针对性训练二：用打点计时器研究匀变速直线运动时，如图所示的是某次实验得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F为计数点，每打5个点作为一个计数点（交流电频率为50HZ）,那么：（1）小车的加速度的平均值=Vs2;（2）当打点计时器打下D点时，小车的速度大小%=m/s；（3）如果在某次实验中，交流电的频率偏高50Hz,设f>50Hz,则测量的加速度值与真实的加速度值相比是（填“偏大”“相等”“偏小”）。（图中数据为该点到。点的距离）（结果保留2位有效数字）探究点三如何利用图像法处理实验数据，得出加速度？1 .我的理解：2 .小组合作：阅读教材45页，小组交流与讨论上述问题。3 .归纳小结(1)测量记录各记数点位置，计算出各记数点对应的瞬时.速度。O1234567时刻S位置x/m瞬时速度v(ms-,)(2)建立直角坐标系。时间f为横轴，速度U为纵轴，描点作图画出匀加速直线运动的图力t2(3)描点作图后计算图像的斜率来求解加速度:t-c-v2-例题三：在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，得到了一条记录小车运动的纸带,如图1所示（实验所用的交流电频率为50Hz。）-RiBnwwiCTmwwwmr"""r012345678910111213141516171819图1（I）请在纸带上选取6个测量点并标在纸带上，要求所标的测量点以刻度尺的零点作为起始点，每相邻两个测量点之间还有1个计时器打下的点。每两个相邻测量点之间的间距用Xi表示，利用图中的刻度尺完成对纸带的测量，并填入表1表1xlcmx2/cm3/cmx4/cmx5/cmx6/cm（2）根据表中的数据绘出速度U随时间I变化的图像;（3）分析小车的运动情况，并求出加速度的大小。【达标检测】1 .下表是四种交通工具的速度改变情况，假设均为匀变速直线运动，下列说法正确的是（）初始速度（ms）经过时间（S）末速度（ms）甲5510乙01010丙01020J()2030A.甲的初速度最大，加速度最大B.乙的速度变化最小C.丙的速度变化最快D.丁的末速度最大，加速度最大2 .如图所示，“探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中打出的一条纸带,相邻计数点间的时间间隔为T,则打C点时物体运动速度的大小为（）A_BCDEl±ZEEEZ7"A.TB+、,TQ一、.2TD.2T3 .在研究匀加速直线运动的实验中，如图所示为某次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻的计数点间还有四个点未画出。（1）打点时小车与纸带（填左或右）端连接。（2）相邻的计数点间的时间间隔为So（3）实验时，使小车靠近打点计时器，先再o（填“接通电源”或“放开小车”）（4）根据纸带上所给出的数据计算各点的瞬时速度，得VB=Vs,=ms2o4 .如图为在“探究小车速度随时间的变化规律”实验中，得到的纸带，从中确定五个计数点，量得4=8.00cm,t2=17.99cm,=30.00cm,=44.01cmo每相邻两个计数点间的时间间隔是0.1s。则打。点时小车的速度%=ms,小车的加速度=m/s?,打E点时小车的速度以=m/so（结果保留两位有效数字）电源插头课堂小结1 .利用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度2 .分别利用计算法和图像法得到物体的加速度答案【达标检测】1. C解析：ACD、根据表格可知，甲的初速度最大，丁的末速度最大，甲的加速度为：第=&0=m/s2,乙的加速度为：W=笑=吐2=ims2,丙的加速度为：=20-0=2m/sS丁的加速度为：孚L=WU=L5ms,则丙的加速度最大，速3Ati10r420度变化最快，AD不符合题意，C符合题意；B、根据表格可知甲的速度变化最小，B不符合题意。故答案为：C2. D解析：C点的瞬时速度等于BD段的平均速度，则有：迨旦；故答案为：DC2T3. (1)左(2)0.1(3)接通电源；放开小车(4)0.8；2解析：熟练使用打点计时器，根据点迹的分布情况可做出判断；由于日常用电为50HZ,可求打点周期；熟悉具体的实验操作即可正确解答；根据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小可求出打B这个计数点时纸带的瞬时速度大小，再通过逐差法可求加速度。(1)由于小车的速度逐渐增大；据纸带可知，在相等时间内的位移逐渐增大，即速度增大，纸带右侧的速度较大，所以纸带的左侧与小车相连。(2)打点周期为0.02s,相邻的计数点间还有四个点未画出，故相邻的计数点间的时间间隔为0.1so(3)实验时，使小车靠近打点计时器，先接通电源再放开小车。(4)据在匀变速直线运动中时间中点的瞬时速度大小等于该过程中的平均速度大小AC16.00×102270.2=0.8m/s,里岑=2m2×2T14.1.1m/s;2.0ms2;1.5ms解析：匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，因此有:4-430.00-8.00/,1zL=L=cm/s=1.1m/sc2T2×0.1在计算加速度时用逐差法即：S4-S2=2a1T2=2.0ms20.44()l-().l799-0.l799mzs2ve=vc÷2aT=1.1+2×2.0×0.1=1.5m/s