2-1实验：探究小车速度随时间变化的规律

1、 物理定律不能单靠物理定律不能单靠“思维思维”来获得，来获得，还应致力于观察和实验。还应致力于观察和实验。普朗克普朗克知识回顾知识回顾打点计时器可以测量什么物理量？打点计时器可以测量什么物理量？位移、时间位移、时间 （测量位移与时间的仪器）（测量位移与时间的仪器）位移位移用刻度尺测量用刻度尺测量时间时间两点的时间间隔为两点的时间间隔为0.02s0.02s通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么物理量？通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么物理量？可以求两点间的平均速度可以求两点间的平均速度一点的瞬时速度一点的瞬时速度加速度加速度smscmvv/26. 1/25.126202. 040. 145.

2、 6132smscmvv/02. 2/5 .202202. 045. 655.14354)/(05.1904. 026. 102. 2224smtvva知识回顾知识回顾 例例1：下图为某次实验打出的一条纸带，请求出第二：下图为某次实验打出的一条纸带，请求出第二点、第四点的瞬时速度及物体运动的加速度。点、第四点的瞬时速度及物体运动的加速度。一、提出问题一、提出问题 物体的运动通常是比较复杂的。放眼所见，物体的运动通常是比较复杂的。放眼所见，物体的运动规律各不相同。物体的运动规律各不相同。 我们如何探索物体运动所蕴含的规律呢？我们如何探索物体运动所蕴含的规律呢？ 要探究一个物体的运动随时间变化的规

3、律，要探究一个物体的运动随时间变化的规律，必须知道物体在不同时刻的速度，直接测量瞬时必须知道物体在不同时刻的速度，直接测量瞬时速度是比较困难的，我们可以借助打点计时器先速度是比较困难的，我们可以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分记录物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分析，计算得到各个时刻的瞬时速度。析，计算得到各个时刻的瞬时速度。一、提出问题一、提出问题 物体的运动通常是比较复杂的。放眼所见，物体的运动通常是比较复杂的。放眼所见，物体的运动规律各不相同。物体的运动规律各不相同。 我们如何探索物体运动所蕴含的规律呢？我们如何探索物体运动所蕴含的规律呢？二、设计实验二、设

4、计实验需要哪些仪器？需要哪些仪器？ 打点计时器、学生电源、导线、试验小车、打点计时器、学生电源、导线、试验小车、细绳、纸带、复写纸、带滑轮长木板细绳、纸带、复写纸、带滑轮长木板三、实验步骤三、实验步骤木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定，连接好电路计时器固定，连接好电路穿纸带；挂钩码。穿纸带；挂钩码。先接通电源，然后放开小车，让小车拖先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源。着纸带运动，打完一条后立即关闭电源。换纸带，加钩码，再做二次换纸带，加钩码，再做二次. .视频视频四、注意事项四、注意事项五、数据处理五、数据处理问题一

5、：怎样选取纸带上的点？问题一：怎样选取纸带上的点？五、数据处理五、数据处理问题二：如何计算出所取点的瞬时速度？问题二：如何计算出所取点的瞬时速度？ 用求平均速度的方法来代替（用计算较用求平均速度的方法来代替（用计算较准确的平均速度来代替。准确的平均速度来代替。位置位置0123时刻时刻t/s0.000.100.200.30速度速度v/ms-10.300.400.500.60五、数据处理五、数据处理问题三：问题三：如何处理计算出来的数据？如何处理计算出来的数据？1 1、将实验数据填入设计好的表格中。、将实验数据填入设计好的表格中。五、数据处理五、数据处理问题三：问题三：如何处理计算出来的数据？如何

6、处理计算出来的数据？1 1、将实验数据填入设计好的表格中。、将实验数据填入设计好的表格中。2 2、根据所得数据，选择合适的标度建立坐标系、根据所得数据，选择合适的标度建立坐标系（让图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）（让图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）3 3、描点：观察和思考点的分布规律。、描点：观察和思考点的分布规律。4 4、拟合：从点的分布可以有很大把握地说这些、拟合：从点的分布可以有很大把握地说这些点应该在一条直线上，用直线拟合，让尽可能多点应该在一条直线上，用直线拟合，让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点应对称地分布的点处在直线上，不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。在直

7、线两侧。五、数据处理五、数据处理问题三：问题三：如何处理计算出来的数据？如何处理计算出来的数据？ 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.10 0 0.20 0.30. 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.10 0 0.20 0.30图像跟纵轴的交点表示什么？图像的倾斜程度表示什么？图像跟纵轴的交点表示什么？图像的倾斜程度表示什么？三次实验在同一坐标纸上可以作出三条直线，为什么倾斜程三次实验在同一坐标纸上可以作出三条直线，为什么倾斜程度不同？度不同？思考思考例例2：在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计：在研究匀变速直线运动的实验中，

8、算出小车经过各计数点瞬时速度如下数点瞬时速度如下 计数点序号计数点序号123456计数点对应的时刻（计数点对应的时刻（s）0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度（通过计数点的速度（cms） 44.062.081.0100.0110.0168.0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（ ） A根据任意两计数点的速度用公式算出加速度根据任意两计数点的速度用公式算出加速度B根据实验数据画出根据实验数据画出vt图，量出其倾角，由公式图，量出其倾角，由公式a = tg求求出加速度出加速度C根据实验数据画出根据实验数据画出vt 图，由图线上相距较远的两点所对图

9、，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式应的速度、时间，用公式 算出加速度算出加速度D依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为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小车的加速度 tva/ 例例3 3：在：在探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律的实验中，的实验中，某同学的操作有以下步骤某同学的操作有以下步骤 A A拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸带，再拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸带，再接通电源接通电源 B B将打点计时器固定在平板上，并接好电路将打点计时器固定在平板上，并接好电路 C C把一条细绳拴在小车上，

10、细绳跨过定滑轮，下面吊着适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当重的钩码 D D取下纸带取下纸带 E E将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上序号其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上序号G G、H H ） 将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。 解析：（解析：（1）A中应先通电，再放纸带。（中应先通电，再放纸带。（2）D中取下纸带前中取下纸带前应先断开电源。（应先断开电源。（3）补充步骤）补充步骤F：换上新纸带，重复三次。：换上新纸带，重复三次

11、。 步骤顺序为：步骤顺序为：BFCADG0000物理学与人类文明01第一章：运动的描述第一章：运动的描述0101质点参考系和坐标系060102时间和位移110103运动快慢的描述速度140104实验：用打点计时器测速度170105速度变化快慢的描述加速度1 210106速度变化快慢的描述加速度2 230107运动的描述单元复习 25第二章：匀变速直线运动的研究第二章：匀变速直线运动的研究0201实验：探究小车速度随时间变化的规律300202匀变速直线运动的速度与时间的关系330203匀变速直线运动的位移与时间的关系360204匀变速直线运动的位移与速度的关系390205自由落体运动410206

12、伽利略对自由落体运动的研究450207直线运动中的图像470208追及与相遇问题510209匀变速直线运动的研究单元复习(一) 530210匀变速直线运动的研究单元复习(二) 560211匀变速直线运动的研究单元复习(三) 58第三章：相互作用第三章：相互作用0301重力 基本相互作用 600302弹力630303摩擦力(一) 660304摩擦力(二) 690305力的合成 740306力的分解(一) 770307力的分解(二) 810308受力分析 840309正交分解法870310相互作用单元复习(一) 900311相互作用单元复习(二) 930312相互作用单元复习(三) 96第四章：牛顿运动定律第四章：牛顿运动定律0401牛顿第一定律980402实验