2015-2016学年人教版必修1探究小车速度随时间变化的规律课件

1、温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析1 实验：探究小车速度随时实验：探究小车速度随时间变化的规律间变化的规律温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析1如下图所示为同一打点计时器打出的如下图所示为同一打点计时器打出的4条纸条纸带，其中平均速度最大的是哪一条带，其中平均速度最大的是哪一条 ()精彩回眸精彩回眸解析解析：由图可知四条纸带所取点迹的总长相差：由图可知四条纸带所取点迹的总长相差不多，其中纸带不多，其中纸带A上点迹最稀疏，即所用时间最短，上点迹最稀疏，即所用时间最短，故其平均

2、速度最大故其平均速度最大答案答案：A温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析2用打点计时器研究物体在空中竖直下落的运用打点计时器研究物体在空中竖直下落的运动，得到如图动，得到如图211所示的一段纸带测得所示的一段纸带测得AB7.65 cm，BC9.17 cm.已知交流电频率是已知交流电频率是50 Hz，则，则打打B点时物体的瞬时速度为点时物体的瞬时速度为_ m/s.答案答案：2.10图图2-1-1温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析一、实验目的一、实验目的1通过实验探究，体验如何从实验研究中获取通过实验探究，体验如何从实验研究中获取数据学会数

3、据学会_的科学方法的科学方法2知道小车在重物牵引下知道小车在重物牵引下_ _.二、实验器材二、实验器材(1)附有滑轮的长木板；附有滑轮的长木板；(2)_；(3)细线；细线；(4)钩钩码；码；(5)_；(6)纸带纸带(复写纸片复写纸片)；(7)刻度尺；刻度尺；(8)_学生电源；学生电源；(9)导线导线新知梳理新知梳理利用图象处理实验数据利用图象处理实验数据运动速度随时间变化运动速度随时间变化的规律的规律打点计时器打点计时器小车小车低压交流低压交流温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析三、实验原理三、实验原理1打点计时器打出的纸带能记录运动物体在不打点计时器打出的纸带能记

4、录运动物体在不同时刻的位置同时刻的位置2求纸带上某点的求纸带上某点的_一般用一小段时间一般用一小段时间内的平均速度代替内的平均速度代替3用描点法画出小车的用描点法画出小车的v-t图象，图线的倾斜程图象，图线的倾斜程度表示加速度的大小，如果度表示加速度的大小，如果v-t图象是一条倾斜的直图象是一条倾斜的直线，说明物体的速度是均匀变化的图线的斜率表线，说明物体的速度是均匀变化的图线的斜率表示示_.瞬时速度瞬时速度加速度加速度温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析1操作步骤操作步骤(1)如图如图212所示，把附

5、有滑轮的长木板放所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固在实验桌上，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，连接好电路定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路实验操作的过程实验操作的过程温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析图图2-1-2温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析(2)将纸带穿过打点计时器的限位孔，固定在小将纸带穿过打点计时器的限位孔，固定在小车的后面让细线绕过滑轮，一端拴在小车前面，车的后面让细线绕过滑轮，一端拴在小车前面，另一端挂上适量的钩码，并调节滑轮高度，使细线另一端挂上适量

6、的钩码，并调节滑轮高度，使细线与木板平行与木板平行(3)把小车停在靠近打点计时器处，接通电源把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器后，释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列点就在纸带上打下一系列点(4)换上新的纸带，重复实验两次换上新的纸带，重复实验两次(5)增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析2注意事项注意事项(1)开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器(2)先接通电源，等打点稳定后，再释放小

7、车先接通电源，等打点稳定后，再释放小车(3)打点完毕，立即断开电源打点完毕，立即断开电源(4)选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点密集部选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒等于多少秒(5)要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，当小要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前及时用手按住车到达滑轮前及时用手按住温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析1在测定匀变速直线运动加速度的实验中，某在测定匀变速直线运动加速度的实验中，

8、某同学操作中有以下实验步骤：同学操作中有以下实验步骤：A拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先放开纸带，再接通电源；处，先放开纸带，再接通电源；B将打点计时器固定在平板上，并接好电将打点计时器固定在平板上，并接好电路；路；C把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码；轮，下面吊着适当重的钩码；温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析D取下纸带；取下纸带；E将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做加速运动；平板上做加速运动；F将纸带固定在小车尾部，

9、并穿过打点计时器将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔；的限位孔；(1)其中错误或遗漏的步骤有其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序遗漏步骤可编上序号号G、H、)_(2)将以上步骤完善并按合理顺序写在横线上：将以上步骤完善并按合理顺序写在横线上：_.温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析解析解析：在用打点计时器测定匀变速直线运动的：在用打点计时器测定匀变速直线运动的实验中，要先接通电源，再放纸带；在取下纸带前实验中，要先接通电源，再放纸带；在取下纸带前要先断开电源；为了减小实验误差，要重复实验三要先断开电源；为了减小实验误差，要重复实验三次即打三条纸带，然后

10、选择理想纸带进行处理次即打三条纸带，然后选择理想纸带进行处理答案答案：(1)A中应先通电源，再放纸带；中应先通电源，再放纸带；D中取下纸带前应先断开电源；中取下纸带前应先断开电源；补充步骤补充步骤G：换上新纸带，重复三次；：换上新纸带，重复三次；(2)步骤顺序为：步骤顺序为：EBFCADG温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析1纸带的选取与测量纸带的选取与测量(1)在三条纸带中选择一条点迹最清晰的纸带在三条纸带中选择一条点迹最清晰的纸带(2)为了便于测量，一般舍掉开头一些过于密集为了便于测量，一般舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作计时起点的点迹，找一个适当的

11、点作计时起点(0点点)(3)每每5个点个点(相隔相隔0.1 s)取取1个计数点进行测量个计数点进行测量(如如图图213所示，相邻两点中间还有所示，相邻两点中间还有4个点未画出个点未画出)数据处理数据处理温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析(4)采集数据的方法：不要直接去测量两个计数采集数据的方法：不要直接去测量两个计数点间的距离，而是要量出各个计数点到计时零点的点间的距离，而是要量出各个计数点到计时零点的距离：距离：x1、x2、x3、然后再算出相邻的两个计数然后再算出相邻的两个计数点的距离：点的距离：x1x1；x2x2x1；x3x3x2；x4x4x3；图图2-1-3

12、温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析2瞬时速度的计算瞬时速度的计算温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析(2)设计表格并记录相关数据设计表格并记录相关数据位置编号012345时间t/s00.10.20.30.40.5x/mxnxn1v/(ms1)温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析3.画出小车的画出小车的v-t图象图象(1)定标度：坐标轴的标度选取要合理，应使图定标度：坐标轴的标度选取要合理，应使图象大致分布在坐标平面中央象大致分布在坐标平面中央(2)描点：描点时要用平行于两坐标轴的虚线标描点：描点时要用平行于两

13、坐标轴的虚线标明该点的位置坐标明该点的位置坐标(所描的点一般用所描的点一般用“”标明标明)(3)连线：用一条曲线或直线连线：用一条曲线或直线“拟合拟合”这些点这些点仔细观察所描各点的分布情况用一条直线仔细观察所描各点的分布情况用一条直线“拟拟合合”这些点，即让所画的直线连接尽可能多的点，不这些点，即让所画的直线连接尽可能多的点，不能连接的点应均匀分布在直线两侧，舍弃离直线较能连接的点应均匀分布在直线两侧，舍弃离直线较远的点远的点温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析4分析实验结果得出实验结论分析实验结果得出实验结论分析小车运动的分析小车运动的v-t图象，描述小车的运动

14、速度图象，描述小车的运动速度随时间的变化规律随时间的变化规律如果画出的如果画出的v-t图象是一条倾斜的直线，说明小图象是一条倾斜的直线，说明小车做速度均匀变化的直线运动车做速度均匀变化的直线运动图象和纵坐标的交点表示开始计时时小车的速图象和纵坐标的交点表示开始计时时小车的速度度初速度初速度温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析2在探究匀变速直线运动的实验中，算出小车在探究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下表所示：经过各计数点的瞬时速度如下表所示：计数点序号123456计数点对应的时刻(s)0.10 0.20 0.300.400.500.60通过

15、计数点的速度v(cm/s)44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析为了计算加速度，合理的方法是为了计算加速度，合理的方法是 ()B根据实验数据画出根据实验数据画出 v-t 图象，量出其倾角图象，量出其倾角，由公式，由公式atan求出加速度求出加速度D依次算出通过连续两计数点间的加速度，依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度算出平均值作为小车的加速度温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析答案答案：C温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精

16、析温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析【例例1】 在在“探究小车速度随时间变化规律探究小车速度随时间变化规律”的实的实验中，图验中，图214给出了从给出了从0点开始，每点开始，每5个点取一个计个点取一个计数点的纸带，其中数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数都为计数点测得点测得x11.40 cm，x21.90 cm，x32.38 cm，x42.88 cm，x53.39 cm，x63.87 cm.根据纸带判断物体速度随时间变化的规律根据纸带判断物体速度随时间变化的规律图图2-1-4温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析那么：那么：

17、(1)在打点计时器打出点在打点计时器打出点1、2、3、4、5时，小时，小车的速度分别为车的速度分别为v1_cm/s，v2_cm/s，v3_cm/s，v4_cm/s，v5_cm/s.(2)在平面直角坐标系中作出速度在平面直角坐标系中作出速度时间图象时间图象(3)分析小车运动速度随时间变化的规律分析小车运动速度随时间变化的规律解析：解析：(1)显然，两相邻的计数点之间的时间间显然，两相邻的计数点之间的时间间隔为隔为T0.025 s0.1 s对应各点的速度分别为：对应各点的速度分别为：温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例

18、精析典例精析(2)按照横坐标每按照横坐标每0.1 s为为1个分度，纵坐标每个分度，纵坐标每10 cm/s为为1个分度建立直角坐标系，根据上面计算出来个分度建立直角坐标系，根据上面计算出来的各计数时刻的速度值，用描点法即可作出小车运的各计数时刻的速度值，用描点法即可作出小车运动的动的v-t图象，如下图所示图象，如下图所示(3)根据小车运动的根据小车运动的v-t图象是一条向上倾斜的直图象是一条向上倾斜的直线，可判断小车运动的速度是随时间均匀增加的线，可判断小车运动的速度是随时间均匀增加的答案：答案：(1)16.5021.4026.3031.3536.30温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能

19、检测典例精析典例精析(2)如图所示如图所示(3)见解析见解析温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析反思领悟：反思领悟：(1)处理纸带时，一定要分清计时点处理纸带时，一定要分清计时点和计数点间的区别，搞清计数点之间的时间间隔和计数点间的区别，搞清计数点之间的时间间隔T.(2)利用极限思想将平均值过渡到瞬时值是物理利用极限思想将平均值过渡到瞬时值是物理学中常用的方法学中常用的方法(3)标度的选择要结合数据及其分布特点制定，标度的选择要结合数据及其分布特点制定，以使图象在坐标系中合理分布以使图象在坐标系中合理分布(4)小车的运动速度随时间均匀增加，也意味着小车的运动速度随时

20、间均匀增加，也意味着其加速度恒定其加速度恒定温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析 如图如图215所示所示是某一做直线运动的小车是某一做直线运动的小车(后连纸带后连纸带)通过打点计时通过打点计时器时打出的一段纸带，图器时打出的一段纸带，图图图2-1-5中的中的0,1,2,3,4,5,6为按时间顺序选取的为按时间顺序选取的7个计数点，个计数点，每相邻两个点中间都有每相邻两个点中间都有4个点未画出，用米尺量出个点未画出，用米尺量出1,2,3,4,5,6点到点到0点的距离分别是点的距离分别是8.78 cm，16.08 cm，21.87 cm，26.16 cm,28.84 c

21、m,30.07 cm，请做，请做出其出其v-t图象，并分析小车的运动特点图象，并分析小车的运动特点温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析答案：答案：作出作出v-t图象如下图所示由图象可以看图象如下图所示由图象可以看出小车的速度随时间均匀减小出小车的速度随时间均匀减小温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析【例例2】 如图如图216甲所示，用打点计时器记录甲所示，用打点计时器记录小车的运动情况，开始小车在光滑水平玻璃上运动，小车的运动情况，开始小车在光滑水平玻璃上运动，后来在薄布面上

22、做匀减速运动，所打出的纸带如图乙后来在薄布面上做匀减速运动，所打出的纸带如图乙所示，纸带上相邻两点对应的时间间隔为所示，纸带上相邻两点对应的时间间隔为0.02 s用作用作图法图法(v-t图象图象)求小车在玻璃板上的运动速度大小求小车在玻璃板上的运动速度大小利用作利用作v-t图象求速度和加速度图象求速度和加速度温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析图图2-1-6思路点拨思路点拨：温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析解析：解析：设对应点设对应点1、2、3、4、5的瞬时速度分别的瞬时速度分别为为v1、v2、v3、v4、v5，则有，则有温故知新温故知新合作探究合作探究知能检测知能检测典例精析典例精析以速度为纵坐标，以时间为横坐标建立直角坐以速度为纵坐标，以时间为横坐标建立直角坐标系用描点法作出小车在薄布面上做减速运动时标系用描点法作出小车在薄布面上做减速运动时的的v-t图象将图象延长，使其与纵轴相交，如右图图象将图象延长，使其与纵轴相交，如右图所示由图象可知，小车做减速运动的初速度为所示由图象可知，小车做减速运动的初速度为0.85 m/s，即为小车在玻璃板上的运动速度，即为小车在玻璃板上的运动速度答案答案：0.85 m