2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律（教学课件）-2024-2025学年高一物理必修第一册（人教版）同步备课系列

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）主讲老师：20XX.XX.XX目录01020304进行实验数据记录数据分析实验思路新课引入

寻求一种运动的特点和规律，一般要从某个具体事例开始。那么如果我们要研究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，我们应该怎样做呢？第一部分

实验思路复习与回顾我们上一章第三节已经学习了如何测量纸带的平均速度和瞬时速度，你是否可以简要的说明一下以下问题：(1)打点计时器在使用的时候应该注意哪些问题？(2)如何选择纸带上的点？(3)如何测量纸带上计数点的瞬时速度？(4)如何做出v-t图像，v-t图像都告诉了我们哪些信息？思考与讨论给你以下实验器材：你认为如何设计一个实验来研究小车在重物牵引下速度随时间的变化规律？一、实验思路1.实验方案：一、实验思路2.利用打点计时器和纸带计算瞬时速度：用某段位移的平均速度表示中间点的瞬时速度。3.用v－t图像表示小车的运动情况：以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，用描点法画出小车的v－t图像，进而探究速度与时间的关系。第二部分

进行实验二、进行实验1.如图所示，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。2.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的槽码，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车后面。二、进行实验3.把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，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。4.换上新纸带，重复实验两次。5.增减所挂槽码，按以上步骤再做两次实验。第三部分

数据记录思路与讨论1.怎样选取合适的便于测量的纸带？2.如何选择纸带上合适的计数点？3.如何计算所选计数点的瞬时速度？三、数据记录1.纸带的选取与测量(1)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。(2)每5个点(相隔0.1s)取1个计数点进行测量(如图所示，相邻两点中间还有4个点未画出)。三、数据记录1.纸带的选取与测量(3)数据采集：量出各个计数点到计时零点的距离d1、d2、d3…三、数据记录2.不同计数点的瞬时速度计算(1)计算方法：利用第一章第3节所学方法得出各个计数点的瞬时速度，即：三、数据记录2.不同计数点的瞬时速度计算(2)数据记录位置编号0123456时间t/s00.10.20.30.40.50.6v1/(m·s-1)v2/(m·s-1)v3/(m·s-1)思路与讨论(1)根据你的实验表格中的数据，说一说小车速度随时间变化有什么规律？(2)根据你的实验表格中的数据，你能不能求一下某段时间内的加速度？(3)你求得的不同时间段的加速度是多大呢？这个结果说明速度的变化是怎样的？思路与讨论(4)如果不计算加速度，用什么方法可以形象地看出小车速度随时间变化的规律呢？第四部分

数据分析四、数据分析1.直观的方法：画出小车的v－t图像(1)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）(2)根据所得数据确定点的位置,观察和思考点的分布规律。(3)“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，其余均匀分布，去掉偏差太大的点四、数据分析2.用计算机绘制v－t图像四、数据分析2.用计算机绘制v－t图像四、数据分析2.用计算机绘制v－t图像思路与讨论(1)t=0时刻的速度等于零吗？为什么？(2)为什么画出的是一条直线？直线的斜率可以表示什么物理量？(3)若某个点明显偏离直线，可能是什么原因及怎样处理？(4)从图上可以看出小车的速度随时间怎样变化？实验视频演示实验注意事项1．固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。2．滑轮不能过高,细绳应与木板平行.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。课堂小结探究小车速度随时间变化的规律测量实验思路绘制安装器材，先开打点计时器后放小车，规范操作测量实验步骤数据记录与分析规范数据记录，正确处理数据，图像分析结果。利用打点计时器和纸带计算瞬时速度通过绘制v-t图像，研究小车的运动课堂练习1．在探究小车速度随时间变化规律的实验中，下列说法中正确的是（）A．必须选择点迹清晰的纸带，而且应以打点计时器打的第一个点做为第一计数点B．根据实验数据画出v-t图像，量出其倾角，由公式a=tanα求出加速度C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车D．作v-t图时，所描曲线必须经过每一个点C课堂练习2．如图所示为在“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，相邻计数点间的距离分别为x1、x2和x3，时间间隔均为T，则打点计时器打下点2时物体速度大小的表达式为（）A． B． C． D．D课堂练习3．如图（甲）、（乙）两个图象为甲、乙两位同学从实验中得到数据后画出的小车运动的v-t图象。同学们看了两人的实验报告后，有四个看法：①甲的实验误差比乙的实