实验：探究小车速度随时间变化的规律+高一上学期物理人教版（2019）必修一

第二章匀变速直线运动的研究1实验：探究小车速度随时间变化的规律课堂导入质点、参考系、时间、位移、速度、加速度描述运动是为了研究运动。打点计时器电磁打点计时器

电火花打点计时器工作电压，打点周期先

后

，（接通电源/释放纸带）打点结束后立即

。复写纸（墨粉纸盘）在

，纸带在

。计时点，计数点。平均速度和瞬时速度计算1.进一步练习使用打点计时器，处理纸带，计算平均速度和瞬时速度.2.会利用v－t图象处理实验数据，判断物体的运动性质并求加速度．目标导学实验原理1、利用打点计时器打出的纸带上记录的信息，通过公式可计算出各时刻的瞬时速度。2、利用描点法作出小车的V-T图像，根据图像判断小车的运动性质。3、利用v－t图象计算小车的加速度．知识讲练实验器材和设计学生电源，刻度尺钩码小车细绳纸带打点计时器一端附有定滑轮的长木板知识讲练实验步骤（1）把一端附有定滑轮的长木板放在实验桌上，使定滑轮伸出桌面。把打点计时器固定在木板上远离定滑轮的一端，连接电路。（2）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的后面。知识讲练实验步骤（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系列小点，打点完成后立即关闭电源。（4）换上新的纸带，重复实验两次。知识讲练注意事项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，待打点计时器打点稳定后，再释放小车，当小车停止运动时立即断开电源3.要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它4.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，从而使误差增大知识讲练处理纸带1．表格法(1)在三条纸带中选择一条最清晰的，舍掉开头过于密集的点，找一个适当的

点作为计时起点。每隔四个计时点取一个计数点；取六个点，依次标号为0，1，2，3，4，5测量各计数点到0点的距离x，并记录填表.位置编号012345t/sx/mv/(m·s－1)知识讲练处理纸带1．表格法(2)分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离Δx1、Δx2、Δx3….(3)利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度，填入上面的表格中．(4)根据表格的数据，分析速度随时间怎么变化．知识讲练处理纸带0.10s0.10s过于密集/不清晰的点知识讲练处理纸带例：求3这个计数点的速度：

x4

-x2v3=v24=———=————

2△tx24

2△t△t为多少?x1x2x3x4x5知识讲练处理纸带0123△x0△x1△x2△x3知识讲练处理纸带2．图象法(1)在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点．（根据所得数据，选择合适的标度建系，图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）知识讲练处理纸带2．图象法（2）“拟合”图象：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，画出一条直线，让尽可能多的点处在这条直线上，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不计（3）观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律．知识讲练误差分析1．木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀．2．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．3．作v－t图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差．知识讲练哪一种方法更好？如何利用vIt图像求加速度①取任意两组数据求出Δv和Δt，然后代入求解。②在v—t图象上取一段时间Δt（尽量取大一些），找出Δt对应的Δv，代入求解。（画图时让不在直线上的点尽可能等量地分布在直线两侧，就是为了使偏大或偏小的误差尽可能地抵消，所以图象也是减小误差的一种手段，也就是说应该用图象上的点，而不是用实验所得到的数据）△va=——△t△va=——△t知识讲练在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图2－1－3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：x1＝1.40cm，x2＝1.90cm，x3＝2.38cm，x4＝2.88cm，x5＝3.39cm，x6＝3.87cm.那么：(1)在计时器打出点1、2、3、4、5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．知识讲练知识讲练(2)利用描点法作出v－t图象(3)小车运动的v－t图象是一条倾斜的直线，说明速度随时间均