高中物理 第二章 匀变速直线运动的研究第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律课件 新人教必修1

1、2021/8/11 星期三12021/8/11 星期三21实验：探究小车速度随时间变化的规律1能熟练使用打点计时器操作本实验2能够通过纸带数据计算中间时刻速度、平均速度3会用图象法处理纸带数据，并得出相应结论4能够通过vt图象判断物体的各类运动2021/8/11 星期三32021/8/11 星期三4一、实验过程1实验器材打点计时器、学生电源、复写纸、纸带、导线，一端带有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸2实验步骤(1)如下图所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路2021/8/11 星期三5(2)把一条细绳拴在小车

2、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的后面(3)把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点(4)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2021/8/11 星期三63注意事项(1)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(3)打点完毕，立即断开电源(4)选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒(5)要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑

3、轮前及时用手按住2021/8/11 星期三71.关于用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，以下说法正确的是()A打点计时器应固定在长木板上靠近滑轮的一端B开始实验时小车应放在靠近打点计时器的位置C应先启动打点计时器，待打点稳定后再释放小车D牵引小车的钩码质量越大越好【解析】打点计时器与滑轮间的距离尽可能要大，小车尽可能靠近打点计时器，就是为了使小车运动的距离较大，尽可能打出较多的点，A错误，B正确；若先释放小车再接通电源，只能在纸带的后面的部分上打点，不能很好地利用纸带，C正确；钩码质量应适当，钩码质量小，打的点很密，钩码质量大，打的点少，都会带来实验误差，D错误【答案】BC20

4、21/8/11 星期三8二、数据处理的方法1选取纸带、确定计数点并进行测量(1)在三条纸带中选择一条最清晰的纸带(2)为了便于测量，一般舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作计时起点(0点)(3)每5个点(相隔0.1 s)取1个计数点进行测量(如下图所示，相邻两点中间还有4个点未画出)2021/8/11 星期三9位置编号012345时间t/s00.10.20.30.40.5x/mv/(ms1)2021/8/11 星期三103.作出小车运动的vt图象(1)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(2)描点：描点时要用平行于两坐标轴的虚线标明该点的位置坐标(所描的点一般

5、用“”标明)(3)连线：用一条曲线或直线“拟合”这些点仔细观察所描各点的分布情况用一条直线“拟合”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，舍弃离直线较远的点2021/8/11 星期三114实验结论分析小车运动的vt图象，描述小车的运动速度随时间的变化规律如果画出的vt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图象和纵坐标的交点表示开始计时时小车的速度初速度2021/8/11 星期三12计数点序号123456计数点对应的时刻(s)0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度(cm/s)44.062.081.0100.0110.01

6、68.0 2.在研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：为了计算加速度，合理的方法是()2021/8/11 星期三13A根据任意两计数点的速度用公式av/t算出加速度B根据实验数据画出vt图象，量出其倾角，由公式atan 求出加速度C根据实验数据画出vt图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式av/t算出加速度D依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度2021/8/11 星期三14【解析】方法A偶然误差较大方法D实际上也仅由始末两个速度决定，偶然误差也比较大只有利用实验数据画出对应的vt图象，才可充分利用各次测量数据，减少偶然误差由于在

7、物理图象中，两坐标轴的分度大小往往是不相等的，根据同一组数据，可以画出倾角不同的许多图象，方法B是错误的【答案】C2021/8/11 星期三15在探究小车速度随时间变化规律的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上_A把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面B把打点计时器固定在木板上远离滑轮的一端，并连好电路C换上新的纸带，再重做两次实验D把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面E使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动2021/8/11 星期三16F把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下端吊着合适的钩码G断开电源，取出纸带【解析】正确的实验步骤：把长木板平放

8、在实验桌上，并使滑轮伸出桌面；把打点计时器固定在木板上远离滑轮的一端，并连好电路；把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下端吊着合适的钩码；把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面；使小车停在靠近打点计时器处，接通电源放开小车，让小车运动；打完一条纸带，断开电源，取下纸带；换上新纸带，再重做两次实验即顺序为DBFAEGC.【答案】DBFAEGC2021/8/11 星期三17 11：从下列所给的器材中，选出本实验所需的器材，有_，为达到实验目的，还缺少_电磁打点计时器天平低压直流电源细绳纸带小车钩码秒表一端有滑轮的长木板【答案】低压交流电源2021/8/11 星期三18 在“探究小车速度随时间变化规

9、律”的实验中，下图中给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6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.2021/8/11 星期三19那么：(1)在打点计时器打出点1、2、3、4、5、6时，小车的速度分别为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时间图象(3)分析小车运动速度随时间变化的规律2021/8/11 星期三20【答案】(1)16.5021.4026.3031.3536.302021/8/1

10、1 星期三21(2)如下图所示(3)见解析2021/8/11 星期三22 21：一小球在桌面上从静止开始做加速运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球的位置编号如下图所示，1位置恰为小球刚开始运动的瞬间，作为零时刻摄影机连续两次曝光的时间间隔均为0.5 s，小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v10，v20.06 m/s，v3_m/s，v40.18 m/s，v5_m/s.在坐标图中作出小球的速度时间图象(保留描点痕迹)2021/8/11 星期三232021/8/11 星期三24【答案】0.12 m/s0.24 m/s图见解析 在实验的基础上，通过合理地推理得出结论是物理研究的重要方法，也是进行科学研究的重要方法2021/8/11 星期三250.1 s0.2 s0.3 s0.4 s倾角30时的位移2.1 cm8.2 cm19.0 cm33.6 cm倾角60时的位移4.1 cm14.4 cm37.0 cm65.6 cm倾角90时的位移5.0 cm20.0 cm44.9 cm80.0 cm 如下表所示，为某次探究放在斜面上的物体加速下滑时位移随时间变化的数据根据以下数据你可以得到的结论()A.位移与时间成正比；倾角越大，比例系数越大B位移与时间的平方成正比；倾角越大，比例系数越大C位移与时间的平方成正比；比