2.1 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

2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律高中物理必修第一册课件物理定律不能单靠“思维”来获得，还应致力于观察和实验——普朗克目录01实验思路02进行实验03记录数据04数据分析

寻求一种运动的特点和规律，一般要从某个具体事例开始。这一节我们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。

那么，要研究小车的速度随时间变化的规律，我们该如何设计这个实验？研究对象是什么？需要测量哪些物理量？选用什么器材测量？研究对象是什么？重物牵引下的小车需要测量哪些物理量？选用什么器材测量？小车运动时间，速度实验目的：探究小车速度随时间变化的规律小车，重物，打点计时器，电源，纸带，刻度尺等1.实验原理利用打点计时器打出的纸带上记录的数据，计算出各时刻的速度，再作出速度与时间的关系图象．(1)某点的瞬时速度一般用一小段时间内的平均速度代替．(2)若v－t图象为一倾斜直线，则物体做匀变速直线运动，图线的斜率表示加速度．约为8V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。一端附有定滑轮的长木板槽码纸带小车细绳打点计时器2.实验器材（1）.把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路．如图所示．3.实验步骤（2）把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，把小车停在靠近打点计时器的位置.先启动打点计时器，后放开小车，让小车拖着纸带运动。随后，立即关闭电源.3.实验步骤（3）换上新纸带，重新操作两次.（5）每隔0.1s取一个计数点进行测量，把数据填入设计好的表格内。（4）在三条纸带中选择一条最清晰的，舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点当做计时起点0。4.数据记录计算本实验中各点的瞬时速度，并记录。计数点位置编号n0123456时间t/s00.10.20.30.40.50.6相邻两计数点间的距离x/m

对应计数点的速度v/(m·s－1)

（6）增减钩码个数，再做两次实验。1.固定打点计时器时应让限位孔与运动方向在同一直线上；2.滑轮不能过高,细绳应与木板平行;3.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器4.实验中：先接通电源，再释放小车;打点结束立马关闭电源；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.要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰。5.注意事项6.数据处理0123△x0△x1△x2△x3(1)在坐标纸上建立直角坐标系；(2)描点；图像法(3)画一条平滑曲线，让这条线通过尽可能多的点，如果有些点难以落在曲线上，使它们大致均匀地分布在曲线两侧V=1.8138t+0.1295实验结论：小车运动的v－t图象是一条倾斜向上的直线，说明速度随时间均匀增加，成“线性关系”．1图线的特点？2小车的运动规律？3如何求加速度？逐差法求加速度1.如何测物体的加速度？

1.如何测物体的加速度？求平均值：对每一个位移差分别求出加速度，再求加速度的平均值．实际只用了2段，达不到减小偶然误差的目的！！逐差法求加速度x1x2x3x4x5x62.如何减小误差？纸带上测得连续6个相同时间T内的位移x1、x2、x3、…、x6，应分为3组

此式把各段位移都利用上，有效地减小了仅由两次位移测量带来的偶然误差，这种方法被称为逐差法．由xm－xn=(m－n)aT2得逐差法求加速度x1x2x3x4x5x62.如何测物体的加速度？

逐差法的实质是将纸带分为时间间隔相等的连续两大段来处理：逐差法的实质：逐差法求加速度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。已知A到B时间t求加速度：已知A、B间位移x求加速度：AB6.误差分析1.绝对误差与相对误差(1)绝对误差Δx：测量值x测与真实值x真之差称为绝对误差。即：Δx=x测-x真

(2)相对误差δ：绝对误差Δx与真实值x真的比值称为相对误差。即：

6.误差分析2.系统误差与偶然误差(1)系统误差:①概念:由测量原理不完善或仪器本身缺陷等造成的误差。②特点:测量结果总是

或总是

。

③减小方法:a.完善测量原理;b.使用精确度更高的仪器等。(2)偶然误差:①概念:由于各种偶然因素而造成的误