第二章1实验：探究小车速度随时间变化的规律

1、深层互动探究深层互动探究达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读1 1 实验：探究小车速度随时间变化的规律实验：探究小车速度随时间变化的规律深层互动探究深层互动探究达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读实验目的、实验器材、实验原理实验目的、实验器材、实验原理实验实验目的目的1.练习使用打点计时器及利用纸带求速度练习使用打点计时器及利用纸带求速度.2.2.探究小车速度随时间变化的规律，学会用探究小车速度随时间变化的规律，学会用vt t图图象处理实验数据象处理实验数据实验实验器材器材打点计时器、学生电源、复写纸、纸带、导线、一打点计时器、学生电源、复写纸、纸带、导线、一端带有滑轮

2、的长木板、小车、细绳、钩码、刻度端带有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸尺、坐标纸深层互动探究深层互动探究达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读实验实验原理原理1.打点计时器打出的纸带能记录运动物体在不同时刻打点计时器打出的纸带能记录运动物体在不同时刻的位置的位置.2.求纸带上某点的瞬时速度一般用一小段时间内的平求纸带上某点的瞬时速度一般用一小段时间内的平均速度代替均速度代替.3.用描点法画出小车的用描点法画出小车的vt图象，图线的倾斜程度表图象，图线的倾斜程度表示加速度的大小，如果示加速度的大小，如果vt图象是一条倾斜的直线，图象是一条倾斜的直线，说明物体的速度是均匀变

3、化的说明物体的速度是均匀变化的.深层互动探究深层互动探究达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读1把长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计把长木板放在实验桌上，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，连接好电路时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路实验步骤实验步骤图图2-1-1深层互动探究深层互动探究达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读2把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面的

4、后面3把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车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深层互动探究深层互动探究达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读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要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰5选取一条点迹清晰的纸带，适当

5、选取计数点，弄清时间选取一条点迹清晰的纸带，适当选取计数点，弄清时间 间隔间隔T.6画画vt图象时，应使图象尽量分布在较大的坐标平面内图象时，应使图象尽量分布在较大的坐标平面内.注意事项注意事项深层互动探究深层互动探究达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读【典例典例1】 在探究在探究“小车速度随时间变化的规律小车速度随时间变化的规律”的实验中，的实验中，某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有(遗遗漏步骤可编上序号漏步骤可编上序号G)_A将小车安放至靠近打点计时器处，先放开小车，再接将小车安放至靠近打点计时器处，先放开小车，再接通电

6、源通电源B将打点计时器固定在平板上没有滑轮的一端，并接好将打点计时器固定在平板上没有滑轮的一端，并接好电路电路对基本实验要求的考查对基本实验要求的考查本实验中因考查基本实验要求的题目多有出现，所以对实验原本实验中因考查基本实验要求的题目多有出现，所以对实验原理、实验器材、实验步骤及注意事项等应熟练掌握理、实验器材、实验步骤及注意事项等应熟练掌握深层互动探究深层互动探究达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读C把一条细绳拴在小车上，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，使小车能在平板上

7、做匀速将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速 运动运动F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_解析解析实验中，为保证纸带上的打点范围，充分利用纸带，实验中，为保证纸带上的打点范围，充分利用纸带，应先接通电源，后放开小车步骤应先接通电源，后放开小车步骤A有错误；实验中为保护有错误；实验中为保护打点计时器，打完纸带应立即关闭电源，步骤打点计时器，打完纸带应立即关闭电源，步骤D有遗漏；为有遗漏；为了处理数据时有可选择性，实验应重复打三条纸带，应补充了处理数据时有可选择

8、性，实验应重复打三条纸带，应补充该步骤该步骤深层互动探究深层互动探究达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读答案答案(1)步骤步骤A中应先通电，再放纸带中应先通电，再放纸带(2)步骤步骤D中取下纸中取下纸带前应先断开电源带前应先断开电源(3)补充步骤补充步骤G：换上新纸带，重复三次实验步骤顺序：换上新纸带，重复三次实验步骤顺序BECFADG深层互动探究深层互动探究达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读【跟踪跟踪1】 在做在做“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”的实验的实验中，给你以下器材：打点计时器、电池组、纸带、复写中，给你以下器材：打点计时器、电池

9、组、纸带、复写纸、停表、天平纸、停表、天平(带砝码带砝码)、小车、钩码、细绳、一端带有、小车、钩码、细绳、一端带有定滑轮的长木板其中不需要的器材是定滑轮的长木板其中不需要的器材是_、_、_，还需要增添的器材有，还需要增添的器材有_、_和和_答案答案电池组停表天平电池组停表天平(带砝码带砝码)导线低压交流电导线低压交流电源刻度尺源刻度尺深层互动探究深层互动探究达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读(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)找一个适当的点作计时起点找一个适当的点作计时起点(0点点)(3)每每5个点个点(相隔相隔0.1 s)取取1个

10、计数点进行测量个计数点进行测量(如图如图212所示所示)(4)采集数据的方法：量出各个计数点到计时零点的距离：采集数据的方法：量出各个计数点到计时零点的距离：d1、d2、d3、算出相邻的两个计数点的距离：算出相邻的两个计数点的距离：x1d1；x2d2d1；x3d3d2；x4d4d3；数据处理数据处理1纸带的选取与测量纸带的选取与测量图图212深层互动探究深层互动探究达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读2瞬时速度的计算瞬时速度的计算 (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位置编号012345时间时间t/s00.10.20.30.40.5x/m(dndn1)/mv/

11、(ms1)深层互动探究深层互动探究达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读(1)定标度定标度(2)描点描点(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”这些点让所画的直这些点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，舍弃离直线较远的点两侧，舍弃离直线较远的点分析小车运动的分析小车运动的vt图象，描述小车的运动速度随时间图象，描述小车的运动速度随时间的变化规律的变化规律3. 画出小车的画出小车的vt图象图象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深层互动探究深层互动探究达标对点演练达标对点演练

12、基础知识研读基础知识研读【典例典例2】 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”的实验中，的实验中，图图213给出了从给出了从0点开始，每点开始，每5个点取一个计数点的纸个点取一个计数点的纸带，其中带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点，测得都为计数点，测得x11.40 cm，x21.90 cm，x32.38 cm，x42.88 cm，x53.39 cm，x63.87 cm.那么：那么：(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，小车的时，小车的速度分别为速度分别为v1_ cm/s，v2_ cm/s，v3_ cm/s，v4_ cm/s，v5_ cm

13、/s.图图213深层互动探究深层互动探究达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读(2)在平面直角坐标系中作出速度时间图象在平面直角坐标系中作出速度时间图象(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隔为显然，两相邻的计数点之间的时间间隔为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：深层互动探究深层互动探究达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读(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个个分度建立直角坐标系，根据上面计算出来的

14、各计数时刻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动的的速度值，用描点法即可作出小车运动的vt图象，如答图象，如答案图所示案图所示(3)根据小车运动的根据小车运动的vt图象是一条向上倾斜的直线，可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判断小车运动的速度是随时间均匀增加的深层互动探究深层互动探究达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读答案答案(1)16.5021.4026.3031.3536.30(2)如下图所示如下图所示 (3)见解析见解析深层互动探究深层互动探究达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读(1)处理

15、纸带时，一定要分清计时点和计数处理纸带时，一定要分清计时点和计数点，搞清计数点之间的时间间隔点，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学中常用的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纸带上某点的瞬时速度等于以此为中心的前、后相邻方法纸带上某点的瞬时速度等于以此为中心的前、后相邻两点间的平均速度两点间的平均速度(3)标度的选择要结合数据及其分布特点制定，以使图象在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，大小适中坐标系中合理分布，大小适中深层互动探究深层互动探究达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读【跟踪跟踪2】

16、运动小车拖动的纸带经过打点计时器后，在纸带上运动小车拖动的纸带经过打点计时器后，在纸带上留下的点中有留下的点中有6个连续清晰的点，测出这个连续清晰的点，测出这6个点的第个点的第1点到第点到第6点的距离为点的距离为18 cm，则小车运动的平均速度为，则小车运动的平均速度为 ()A0.03 m/sB1.5 m/sC1.8 m/sD180 m/s答案答案C深层互动探究深层互动探究达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读1在实验过程中，对于减小实验误差来说，下列说法中有在实验过程中，对于减小实验误差来说，下列说法中有益的是益的是 ()A选取计数点，把每打选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一

17、个时间个点的时间间隔作为一个时间单位单位B使小车运动的加速度尽量地小些使小车运动的加速度尽量地小些C舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算适当的一部分进行测量、计算D选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验对实验操作的考查对实验操作的考查深层互动探究深层互动探究达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读解析解析要减小实验误差，应从误差产生的来源进行分析，从要减小实验误差，应从误差产生的来源进行分析，从而采取措施，本实验主要从如何打好纸带和如何较准确地测而采取措施，本

18、实验主要从如何打好纸带和如何较准确地测量距离、实验器材的选取等几个方面来考虑量距离、实验器材的选取等几个方面来考虑选取计数点时，利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进选取计数点时，利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算可减小测量误差；选用各处平整程度、光滑程行测量、计算可减小测量误差；选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验，可以减小因速度变化不均匀带来的度相同的长木板做实验，可以减小因速度变化不均匀带来的误差误差答案答案ACD深层互动探究深层互动探究达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读2关于关于“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”的实验操作

19、，下列的实验操作，下列说法错误的是说法错误的是 ()A长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低B在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器处在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器处C应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车D要在小车到达定滑轮前使小车停止运动要在小车到达定滑轮前使小车停止运动解析解析实验对长木板是否一端高一端低无要求，实验对长木板是否一端高一端低无要求，A错释放错释放小车前，小车应紧靠打点计时器，这样小车运动后才能带小车前，小车应紧靠打点计时器，这样小车运动后才能带动纸带在纸带上打出更多的点，动纸带

20、在纸带上打出更多的点，B对先接通计时器电源使对先接通计时器电源使其打点，再释放小车，才能在纸带上打出初速度为零的其打点，再释放小车，才能在纸带上打出初速度为零的点，为防止仪器受损，应在小车到达定滑轮前使小车停止点，为防止仪器受损，应在小车到达定滑轮前使小车停止运动，故应选运动，故应选A.答案答案A深层互动探究深层互动探究达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读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，得到如图的实验中，得到如图214所示的纸带，其中所示的纸带，其中A、B、C、D、E、F、G为计数为计数点，相邻两计数点间的时间间隔为点，相邻两计数点间的时间间隔为T，x1、x2、x3、x4、x5、x6分别为分别为AB、BC、CD、DE、EF、FG间的位移，下列可间的位移，下列可用来计算打用来计算打D点时小车速度的表达式是点时小车速度的表达式是 ()实验数据处理及分析实验数据处理及分析图图214深层互动探究深层互动探究达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读答案答案BC深层互动探究深层互动探究达标对点演练达标对点演练基础知识研读基础知识研读4在探究匀变速直线运动的实验中，打点计时器使用的交在探究匀变速直线运动的实验中，打点计时器使用的交