【课件】实验：探究小车速度随时间变化的规律+课件高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

两课时2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律第二章匀变速直线运动的研究人教版（2019）必修第一册学习目标1.能熟练使用打点计时器2.能从纸带上获取数据计算各点的瞬时速度（近似法）3.建立v-t图，会“拟合”图线，并根据图像描述速度随时间的变化规律复习回顾

0.028V220交流时间位移平均瞬时A课堂引入物体的运动通常比较复杂、运动规律也各不相同。我们如何探索物体运动所的规律呢？本节课我们研究实验小车在重物牵引下的运动，看看小车的速度是怎样随时间变化的。我们该如何设计这个实验？又要测量哪些物理量？选用什么器材？物理定律不能单靠“思维”来获得，还应致力于观察和实验。—普朗克一、实验目的1.进一步练习使用打点计时器.2.会利用平均速度求瞬时速度.3.会利用v－t图像处理实验数据，并根据图像能计算小车的加速度和判断小车的运动情况.二、实验原理1.利用纸带计算瞬时速度根据纸带求出各点的瞬时速度，在v－t图象上作出图象，说明物体速度随时间变化的规律。一般用一小段时间内的平均速度代替。用某段位移的平均速度表示中间点的瞬时速度2.用v-t图象表示小车的运动情况t/s510152025020406080v/m•s-13.用利用v­t图像求出小车的加速度。三、实验器材打点计时器(带导线)、交变电源、纸带、一端带有定滑轮的长木板、小车、细绳、槽码、刻度尺、复写纸、坐标纸、固定夹。槽码小车细绳纸带打点计时器一端附有定滑轮的长木板学生电源刻度尺四、实验思路五、实验步骤⑴木（铝）板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定，连接好电路。⑵穿纸带；挂槽（钩）码。⑶把小车停在靠近打点计时器的位置.先接通打点计时器电源，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。⑷换纸带，增减所挂槽（钩）码(或在小车上放置重物)，再做一次.注意：1．固定打点计时器时应让限位孔处在长木（铝）板的中央位置。2．滑轮不能过高,细绳应与木（铝）板平行.3．小车应由紧靠打点计时器处开始释放，在撞击长木（铝）板末端前应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。4．先接通电源，后让纸带运动。5．打点结束后立即关闭电源。6．要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点。六、数据记录——列表法1.选纸带：点迹清晰，点迹间隔变化均匀。2.取点：舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始作为计数点0，之后每隔4点取一个计数点，（使两个计数点之间的时间间隔是0.1s）；取6个计数点，标号0，1，2，3，4，5。3.测量：测量各计数点到0点的距离x，写入表格3210x1x2x3位置123456长度x1x2x3x4x5x6

各段长度0～21～32～43～54～65～7

时间间隔

v/(m·s－1)

4.设计表格（

）六、数据记录——列表法两种给数据纸带，那种好一点？5.作图步骤①建立坐标系（横坐标时间,纵坐标瞬时速度）。②确定各计数点的位置。③“拟合”图象：

画一条直线

，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略掉。t/s00.10.20.30.40.50.21.00.80.60.4v/(m·s-1)七、数据记录——图像法八、数据分析6.求小车加速度的方法方法1:取任意两组数据求出Δv和Δt，然后代入Δv／Δt求解。方法2:在v—t图象上取一段时间Δt（尽量取大一些），找出两个时刻对应的纵坐标值求出Δv，代入Δv／Δt求解。方法3:逐差法九、实验结论1.图线的特点？一条倾斜直线2.小车的运动规律？速度随时间均匀变化3.小车的速度变化如何？4.如何求加速度？5.a的特点？不变小车速度随时间逐渐增大；相同时间里，速度增量相同……十、注意事项1．限位孔处在长木板的中线。细绳与木板平行。2．先接通电源，等打点稳定后,再释放小车。打点完毕，立即断开电源。3．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰（可在小车到达滑轮前及时用手按住）。4．选取一条点迹清晰且连续相等时间内的位移差大致相等的纸带，适当选取计数点，弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒。5.小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使纸带上打的点太少，或加速度太小使各段位移无法区别，从而使误差增大;6．在坐标纸上画v－t图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量分布在较大的坐标平面内。十一、误差分析1．木板的粗糙程度不同，小车受到的摩擦发生变化。2.纸带位移的测量误差。3．作v－t图象时，单位选择不合适或人为作图不准确。1.系统误差(1)木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀．(2)电源的频率不稳定带来误差.2．偶然误差(1)根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速度有误差．(2)作v-t图像时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差．若某些点偏离直线，可能是什么原因，怎样处理？画图时让不在直线上的点尽可能等量地分布在直线两侧，若某些点明显偏离直线，可能是操作失误造成的，作图时可以不考虑这个点。十二、实验创新除了利用打点计时器来设计这个实验外，我们还可以利用什么来测量小车的瞬时速度？还可以利用“位移传感器”、“光电门”等技术手段更加精准的去测量小车的瞬时速度。课堂小结一、实验设计二、实验步骤⑴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。⑵穿好纸带；挂好钩码。⑶小车停在靠近打点计时器的位置，先接通电源然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完后立即关闭电源。⑷换纸带，加钩码，再做两次.三、数据处理方法：1、列表法2、图像法（v-t图像）3、逐差法结论：小车运动的v-t图像近似一条倾斜的直线。2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律【典例1】通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均匀,下列判断正确的是()A．点密集的地方物体的运动速度比较大B．点密集的地方物体的运动速度比较小C．点不均匀说明物体在做变速运动D．点不均匀说明打点计时器有故障BC【典例2】探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：(1)下列哪些器材是多余的：______①电磁打点计时器②天平③低压直流电④细绳⑤纸带⑥小车⑦钩码⑧秒表⑨一端有滑轮的长木板(2)为达到实验目的，还需要的器材是：________________(3)绘制图像时应该选择什么线将这些点拟合起来？_______________②③⑧低压交流电源一条倾斜的直线【典例3】某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律，实验装置如图所示。（1）常见的打点计时器有两种：_______________和______________，它们使用的都是_______电源（填“直流”或“交流”），当电源频率为50Hz时，每隔______s打一个点。电磁打点计时器电火花计时器交流0.02【典例3】某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律，实验装置如图所示。（2）关于本实验，下列说法正确的是_______。A．释放纸带的同时，接通电源B．先接通电源打点，后释放纸带运动C．先释放纸带运动，后接通电源打点D．纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的速度越小BD【典例3】某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律，实验装置如图所示。（3）要测量小车的速度。除打点计时器（含所用电源、纸带、墨粉纸盘）外还必须使用的测量工具是_______。刻度尺【典例3】某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律，实验装置如图所示。（4）该小组在规范操作下得到一条点迹清晰的纸带如图所示，在纸带上依次选出7个计数点，分别标上O、A、B、C、D、E和F，每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源的频率是50Hz。①每相邻两计数点的时间间隔为___s，如果测得C、D两点间距x4＝2.70cmD、E两点间距x5＝2.90cm，则打D点时小车的速度vD＝________m/s（结果保留3位有效数字）。0.10.280【典例3】某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律，实验装置如图所示。（4）该小组在规范操作下得到一条点迹清晰的纸带如图所示，在纸带上依次选出7个计数点，分别标上O、A、B、C、D、E和F，每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源的频率是50Hz。②该同学分别算出其他各点的速度：vA＝0.220m/s，vB＝0.241m/s，vC＝0.258m/s，vE＝0.300m/s，请在如图所示的坐标系中作出小车运动的v－t图像___，并求出小车的加速度=____m/s2（结果保留3位有效数字）。0.200【典例4】做直线运动的小车，牵引一条通过打点计时器的纸带，交流电源的频率是50Hz，由纸带上打出的某一个点开始，每5个点剪下一段纸带，如图所示，每一小段纸带的一端与x轴重合，两边与y轴平行，将纸带贴在坐标系中．(1)仔细研究图，找出小车在连续相等时间内的位移之间存在的关系；(2)设Δt＝0.1s，请画出该小车的v-­t图像；(3)根据图像求小车的加速度．PPT模板下载：/moban/行业PPT模板：/hangye/节日PPT模板：/jieri/PPT素材下载：/sucai/PPT背景图片：/beijing/PPT图表下载：/tubiao/优