2-1.探究小车速度随时间变化的规律3
实验报告(三)探究小车速度随时间变化的规律
班级：姓名：实验报告（三）探究小车速度随时间变化的规律一、实验目的：1、巩固打点计时器的使用，掌握实验探究的方法2、学会用图象法处理实验数据，探究小车在重物的牵引下速度随时间的变化的规律二、实验原理：利用打点计时器在纸带上打出的一系列的点，求出若干个测量点的瞬时速度，绘制v-t 图像，以探究小车速度随时间变化的规律。
如果v-t图象是一条倾斜的直线，说明小车的速度是均匀变化的。
三、实验器材：打点计时器、交流电源、纸带、一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺。
四、实验步骤：1、把一端附有滑轮的长木板水平放在实验桌上，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。
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，小车另一端连接纸带。
3、启动电源，然后释放放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后，立即关闭电源。
4、换上纸带，重复操作两次。
5、整理实验器材。
五、注意事项：1、注意调整好滑轮的高度，使细绳与长木板的板面平行，减少拉力的变化，小车运动更平稳。
2、所挂钩码的质量要适当，避免小车速度过大使纸带上的点太少，或速度太小使纸带上打的点过于密集而不便于测量距离。
3、小车释放前应靠近打点计时器，以便打出更多的点。
4、先接通电源，打点计时器工作稳定后再释放小车。
每打完一条纸带，立即断开电源，避免墨粉纸盘被击穿。
5、要避免小车与滑轮相撞、钩码与地面相撞，小车到达滑轮前及时用手挡住小车、接着钩码。
六、实验数据的处理：1.纸带的选取：（1）选取一条点迹清晰的纸带，舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点做为计时起点，并记为0点。
（2）从起点0开始，每5个点（每隔4个点）取一个计数点，分别记为1、2、3、4、5、6、7点。
2.采集数据：（1）测量．．各△x对应的．．各计数点临近前后两计数点间的距离△x，并填入表2中，同时记录时间△t。
根据△x和△t计算．．出各计数点临近前后两计数点间的平均速度，一并填入表1中。
2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律(人教版必修1)
②分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离Δ x1、 Δ x2、Δ x3„.
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，填入表格 中. ④根据表格中的数据，分析速度随时间变化的规律.
(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
2.试探究分析应选择什么样的纸带进行研究？选择纸带的哪
一部分进行研究？ 提示：选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点迹密集部分， 选用点迹较稀疏部分进行研究.
3.计时点和计数点一样吗？一般如何选取计数点？这样选取
的目的是什么？ 提示：(1)人为选取的计数点和打点计时器打出的计时点不 一样，相邻两计数点间还有计时点. (2)一般在纸带上每隔4个点取一个计数点，即时间间隔为 t=0.02〓5 s=0.1 s. (3)这样选取的目的是为了便于测量和计算.
1.开始释放小车时为何要求小车靠近打点计时器？先通电打 点还是先释放小车？打点完毕后为何要及时断开电源？
提示：(1)开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器.这样
才能充分利用纸带，从纸带的一端开始打点，而不至于从纸 带中间开始打点. (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.可以保护打点计时器，防止复 写纸因局部打点次数过多而损坏.
是_____(计算结果保留三位有效数字).
解答本题时可按以下思路分析： (1)由打点计时器的打点频率可求得打点时间间隔. (2)用一段时间内的平均速度代替中间时刻的瞬时速度.
【规范解答】(1)相邻两计时点之间的时间间隔等于交流电的
T 周期， 0.02 s . 1 f
(2)读A、B两点数值分别为：1.00 cm、1.70 cm，则A、B两点 间距x=(1.70-1.00) cm=0.70 cm,两计数点之间的时间间隔 t=5〓0.02 s=0.1 s. C点对应的速度为： C v BD v
《第二章 1 实验_探究小车速度随时间变化的规律》教学设计教学反思
《实验_探究小车速度随时间变化的规律》教学设计方案（第一课时）一、教学目标：1. 理解小车速度随时间变化规律的基本观点和原理。
2. 掌握应用打点计时器进行实验操作的方法。
3. 培养观察、分析和解决问题的能力。
4. 培养实验操作、数据记录和结果分析的团队协作能力。
二、教学重难点：1. 重点：掌握应用打点计时器进行实验操作的方法，理解小车速度随时间变化规律，并能够进行实验数据的记录和分析。
2. 难点：实验操作过程中可能出现的各种问题，如打点计时器安装、应用和调试，实验数据的记录和分析等。
三、教学准备：1. 实验器械：小车、打点计时器、纸带、电源、木板、滑块等。
2. 实验材料：砝码、尺子、坐标纸等。
3. 提前准备好实验讲解PPT，便于学生理解和掌握。
4. 实验室和器械确保安全，排除安全隐患。
5. 提前安排好实验小组，确保学生能够协作完成实验。
四、教学过程：1. 引入课题：教师简单介绍实验目标和原理，激发学生的兴趣和好奇心。
介绍实验目标：通过实验探究小车速度随时间变化的规律，加深对物理运动学规律的理解和应用。
介绍实验原理：根据打点计时器打出的纸带，测量小车在不同时刻的速度和加速度，从而钻研小车的运动规律。
2. 实验操作：教师详细讲解实验步骤和注意事项，并指导学生进行实验操作。
学生需要按照实验步骤，应用打点计时器和小车等实验器械，记录小车的速度和加速度数据。
注意事项包括：正确安装打点计时器、确保小车稳定不动、正确安装纸带等。
3. 数据处理与分析：学生在实验结束后，需要根据纸带进行数据分析和处理。
学生需要应用相应的计算公式，如速度公式和加速度公式等，对纸带数据进行计算和处理。
分析小车的运动规律，如加速度、速度随时间的变化等，并尝试诠释实验结果。
4. 讨论与交流：学生之间进行讨论和交流，分享自己的实验心得和发现。
学生可以分享自己在实验过程中的心得体会，如如何正确应用实验器械、如何处理和分析数据等。
同时，学生也可以交流自己在实验中发现的问题和疑惑，共同探讨解决方案。
2-1实验探究小车速度随时间变化的规律—高一物理人教版必修第一册导学案Word版含解析
2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律基础知识导学（一）实验思路（自学教材“实验思路”部分）1．实验目的：研究小车速度随时间变化的规律，测量小车在不同时刻的瞬时速度．2．实验器材打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源．3．实验思路：如图所示，把一端带有滑轮的长铝板平放在实验桌上，铝板上放一个可以左右移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳．小车在槽码的牵引下运动，通过研究纸带上的信息，就可以知道小车运动的速度是怎样随时间变化的．（二）进行实验（自学教材“进行实验”部分）1．按照图固定好实验器材，并连接好电路．2．把小车停在靠近打点计时器的位置．3．启动计时器，然后放开小车，让它拖着纸带运动．打点计时器在纸带上打下一行小点．4．关闭电源，取下纸带5．增减所挂的槽码（或在小车上放置重物），更换纸带，再做两次实验．（三）数据记录及数据分析（自学教材“数据记录及数据分析”部分）1．数据测量（1）舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4、…，如图所示．（2）依次测出01x3、x4、…，填入表中．（3）1、2、3、4、…各点的瞬时速度分别为：v 1＝x 22T 、v 2＝x 3－x 12T 、v 3＝x 4－x 22T 、v 4＝x 5－x 32T 、…．将计算得出的各点的速度填入表中．2．数据分析（1）以速度v 为纵轴、时间t 为横轴建立直角坐标系．根据表中的v 、t 数据，在坐标系中描点作出v t 图像．（2）观察所得到的直线，分析小车的速度随时间的变化规律．3．实验结论：小车速度随时间均匀增加．（四）实验操作与注意事项知识链接：控制实验条件的原因① 细线、纸带保持水平状态：保证小车运动的加速度不变．① 小车要靠近打点计时器：保证纸带上打出足够多的点．① 槽码个数适当：便于分析实验数据和作图．① 先打点后释放小车：保证纸带上有足够多的点．1．实验步骤可简化为放置→固定→连接→先接后放．开始实验→重复实验→数据分析．2．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，应立即断开电源．（4）要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，在小车到达滑轮前及时用手按住．（5）牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使纸带上的点太少，或者加速度太小，而使各段位移差别不大，误差增大．（6）要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个计时点取一个计数点，即时间间隔t ＝0.1s ．（7）在坐标纸上画v t 图像时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图像尽量分布在较大的坐标平面内．重难问题探究1、在选择点迹清晰的纸带后，要“避开点迹密集部分，从距打点的开始端几厘米处选择一个点记为点O ”。
2020秋高中物理人教版必修1课后作业：2-1实验：探究小车速度随时间变化的规律 Word版含解析
限时：45分钟一、单项选择题1．运动小车拖动的纸带经过打点计时器后，在纸带上留下的点中有6个连续清晰的点，测出这6个点的第1点到第6点的距离为18 cm ，则( C )A ．小车运动的平均速度为0.03 m/sB ．小车运动的平均速度为1.5 m/sC ．小车运动的平均速度为1.8 m/sD ．小车运动的平均速度为180 m/s解析：从第1个点到第6个点间的时间为5×0.02 s ＝0.1 s ，则平均速度v ＝x t ＝18×10－2 m 0.1 s＝1.8 m/s ，C 正确． 2．某同学使用电磁打点计时器，接通电源，拉动纸带，但纸带上打出的点间距不相等，这可能是因为( D )A ．电源频率太高B ．错用了直流电源C ．电源电压太低D ．拉纸带时没有保持匀速 解析：打点计时器能打点说明它能正常工作，故其属正常使用．间距不相等，说明拉动时不是匀速的．3．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法不正确的是( C )A ．纸带上可以每隔任意相同数量的点选取一个计数点B ．使用刻度尺测量长度时，要进行估读C ．作v －t 图象时，所描曲线必须经过每一个点D ．在数据处理时，常用公式法和图象法解析：可以每隔任意相同数量的点选取一个计数点，但相隔四个点时计数点间的时间间隔为0.1 s，计算时更方便，A项对；使用刻度尺测长度时，要进行估读，B项对；作v－t图象时，应使尽量多的点在同一条直线上，离线较远的点大胆舍弃，C项错；数据处理可选择公式法和图象法中的某一方法，D项对．4．如图所示是同一打点计时器打出的4条纸带，哪条纸带的加速度最大(A)解析：4条纸带的时间间隔相等，其中C、D两条纸带上的点间隔均匀，表明它们是做匀速直线运动，可看做加速度为0.A、B两条纸带上的点间隔在不断增大，且A条纸带上的点相邻两间距之差较大，故纸带A的加速度最大．5．在探究“小车随时间变化的规律”的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下表所示：计数点序号12345 6计数点对应的时刻(s)0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度v(cm/s)44.062.081.0100.0110.0168.0A．根据任意两计数点的速度，用公式a＝ΔvΔt算出加速度B．根据实验数据画出v－t图象，量出其倾角α，由公式a＝tanα求出加速度C．根据实验数据画出v－t图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式a＝ΔvΔt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解析：方法A、D偶然误差较大，只有利用实验数据画出对应的v－t图象，才可充分利用各次测量数据，减小偶然误差．由于在物理图象中，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，正确的方法是根据图象找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公式a＝ΔvΔt算出加速度，即方法C正确．二、多项选择题6．用打点计时器时应注意(BCD)A．无论使用电磁打点计时器还是电火花计时器，都应该把纸带穿过限位孔，再把套在轴上的复写纸片压在纸带的上面B．应先接电源，再拉动纸带C．拉动纸带时，拉动的方向应与限位孔平行D．使用电磁打点计时器和电火花计时器都应将计时器先固定在桌子上解析：在使用电磁打点计时器时，是把轴上的复写纸片压在纸带的上面，而电火花计时器，是把墨粉纸盘套在纸盘轴上，并把墨粉纸盘放在纸带的上面，选项A错误；先接电源，再拉动纸带，这样可以保证让尽可能多的点打在纸带上，能较好地控制实验进行，选项B 正确；拉动纸带的方向与限位孔平行，能减小纸带与限位孔之间的摩擦，选项C正确；为了防止实验过程中计时器的移动，实验前都要先把计时器固定在桌子上，选项D 正确．7．关于纸带上打点间隔的分析，下列说法正确的是( BC )A ．沿着点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，说明纸带在做加速运动B ．沿着点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，说明纸带在做减速运动C ．纸带上点间间隔相等，表示纸带是匀速运动的D ．纸带上点间间隔相等，表示纸带是变速运动的解析：纸带上点间间隔相等，由v ＝Δx Δt知纸带运动是匀速的，若沿点迹运动的方向看去，点间距离越来越小，即Δx 变小而时间Δt 不变，说明纸带在做减速运动．8．采用下列哪些措施，有利于减小纸带受到的摩擦而产生的误差( CD )A ．改用直流6 V 电源B ．电源电压越低越好C ．使用平整不卷曲的纸带D ．使物体的运动方向与纸带在一条直线上解析：纸带受到的摩擦主要指纸带与振针、限位孔之间的摩擦，打点计时器必须使用交流电，故A 项错．电源电压低可减小摩擦，若过低打出的点会很不清晰，故B 项亦错．使用平整不卷曲的纸带且使纸带与物体的运动方向一致，可减小纸带与限位孔等之间的摩擦，故C 、D 两项都对．三、非选择题9．如图是某同学用手水平地拉动纸带通过打点计时器后(电源频率为50 Hz)得到的纸带，从A 点通过计时器到D 点通过计时器历时0.1 s ，位移为0.076_0 m ，这段时间内的平均速度为0.760 m/s ，BC段的平均速度为0.950 m/s ，F 点的瞬时速度可以粗略的认为是0.950 m/s.(平均速度和瞬时速度的结果保留三位有效数字)解析：从A 点通过计时器到D 点通过计时器历时0.1 s ，位移为0.076 0 m ，这段时间内的平均速度为v AD ＝0.076 00.1m/s ＝0.760 m/s ，BC 段的平均速度为v BC ＝0.022 0＋0.016 02×0.02m/s ＝0.950 m/s ，F 点的瞬时速度可以粗略的认为是BC 段的平均速度，即大小是0.950 m/s.10．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，交流电源频率为50 Hz.下图是某次实验的纸带，舍去前面比较密集的点，从0点开始计数，每隔4个连续点取1个计数点，标以1、2、3、……那么相邻两个计数点之间的时间为0.1 s ，各计数点与0计数点之间的距离依次为x 1＝3.0 cm 、x 2＝7.5 cm 、x 3＝13.5 cm ，则物体通过计数点1的速度v 1＝0.375 m/s ，通过计数点2的速度v 2＝0.525 m/s ，小车运动的加速度a ＝1.5 m/s 2.解析：T ＝5×0.02 s ＝0.1 sv 1＝x 22T ＝0.0750.2m/s ＝0.375 m/s v 2＝x 3－x 12T ＝0.135－0.030.2m/s ＝0.525 m/sa ＝v 2－v 1T ＝0.525－0.3750.1m/s 2＝1.5 m/s 2. 11．在用电火花计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，小车在恒定外力作用下运动，如图甲所示是一次记录小车运动情况的纸带，图中A 、B 、C 、D 、E 为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出．所用电源的频率为50 Hz.(1)由纸带根据运动学有关公式可求得v B ＝1.38 m/s ，v C ＝2.64 m/s ，v D ＝3.90 m/s.(2)利用纸带上的数据求出小车运动的加速度a ＝12.6 m/s 2.(3)若实验中以打A 点时开始计时，利用所得的数据在图乙中作出小车的v －t 图线，将图线延长线与纵轴相交，此交点纵轴坐标的物理意义是开始计时时，小车的速度(或v A )．答案：解析：(1)电源频率为50 Hz ，则周期为0.02 s ，相邻计数点间还有四个点未画出，则可知相邻计数点间的时间间隔为T ＝0.02×5 s ＝0.1 s ，C 点的瞬时速度为v C ＝x BD 2T ＝0.603－0.0752×0.1m/s ＝2.64 m/s.(2)纸带加速度为a＝ΔvΔt＝v D－v B2T＝3.90－1.382×0.1m/s2＝12.6 m/s2.(3)用描点法作出小车的v－t图线，将图线延长与纵轴相交，此交点纵轴坐标的物理意义是打点计时器开始计时时的速度，即打下A 点时纸带对应的速度．12．在做“匀加速直线运动的实验探究”的实验中，打点计时器接在50 Hz的低压交变电源上，某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点，共取了A、B、C、D、E、F六个计数点(每相邻两个计数点间的四个点未画出)．从每一个计数点处将纸带剪开分成五段(分别为a、b、c、d、e段)，将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xOy 坐标系中，如图所示，由此可以得到一条表示v－t关系的图线，从而求出加速度的大小．(1)请你在xOy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v－t关系的图线(作答在图上)，其y(填“x”或“y”)轴相当于v轴．答案：图见解析(2)从第一个计数点开始计时，为求出0.15 s时刻的瞬时速度，需要测出b段纸带的长度．(3)若测得a段纸带的长度为2.0 cm，e段纸带的长度为10.0 cm，则可求出加速度的大小为2 m/s2.解析：(1)分别取a 、b 、c 、d 、e 五段的上方中点，并连线，得到的即为v －t 图像，如图所示，y 轴相当于v 轴．(2)t ＝0.15 s 是BC 时间段的中间时刻，要求t ＝0.15 s 时的瞬时速度，只需要测b 纸带的长度s b ，然后用v ＝s b t 即可求得t ＝0.15 s 时的速度．(3)a 、e 段各自中间时刻的速度分别为v a ＝s a t ，v e ＝s e t ，根据a ＝Δv Δt得a ＝2 m/s 2.13．如图甲是某同学做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时获得的一条纸带．(1)打点计时器电源频率为50 Hz.A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 是纸带上7个连续的点，F 点由于不清晰而未画出. 试根据图中提供的数据，推算出对应F 点的速度v F ＝0.70 m/s(计算结果保留两位有效数字)．(2)图乙是该同学根据纸带上的数据，作出的v －t 图象．根据图象，t ＝0时的速度v 0＝0.20 m/s ，加速度a ＝5.0 m/s 2(计算结果保留两位有效数字)．解析：(1)v F ＝x EG 2T，其中T ＝0.02 s ，代入可解得v F ＝0.70 m/s. (2)v －t 图象与纵轴的交点为t ＝0时的速度 v 0＝0.20 m/s ，加速度a ＝Δv Δt ＝0.70－0.2010×10－2m/s 2＝5.0 m/s 2.。
(完整版)2.1探究小车速度随时间变化的规律实验报告
厦门大同中学物理实验报告姓名班级座号指导教师得分实验名称：匀变速运动的实验探究一.实验目的1。
练习打点计时器的使用、纸带的数据处理和瞬时速度的测量方法；2.用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，探究小车速度随时间的变化规律；3.能用v-t图象探究小车速度随时间的变化规律。
二。
实验原理利用打出的纸带，计算出多个点的瞬时速度，分析速度和时间的关系。
1.计算打各计数点时小车的速度,应在计数点附近取一个很短的时间t∆，用t∆内的平均速度作为打该计数点小车的瞬时速度。
2.用描点法作出小车的v—t图象，图象的斜率表示加速度。
若v—t图象是一条倾斜的直线，说明小车的速度是均匀变化的。
三.实验仪器电源、导线、打点计时器、小车、4个25 g的钩码、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸等.四.实验步骤1.将打点计时器用配套的螺旋夹固定在长木板的一边, 连接好电路。
(如无螺旋夹时可在长木板上敲几个长钉紧靠打点计时器的前后借以固定；有的用大弹簧夹子把打点计时器紧夹在长木板边缘也可，但要注意不能影响打点计时器工作。
）2.将挂有重物的细绳跨过滑轮与小车相连接。
(调节滑轮的高度使细线与木板平行，小车能在木板上平稳滑行,操作时必须注意使细绳的拉力通过小车的重心,以免小车前进时小车转动或摇晃，可在系好细绳后试拉一下小车,观察车身是否作直线运动。
)3.将穿过打点计时器的纸带与小车厢连接。
（操作时要将纸带紧紧地夹在小车上，以免小车运动时纸带松开，可用弹簧夹子夹住，但不要使纸带破损,以免小车启动时把纸带拉断。
)4.使小车停靠在打点计时器处，先接通电源,后释放小车,让小车在水平长木板上运动，打点计时器同时开始工作，在纸带上打出一系列的点。
（操作时应试打几次，不要使点迹过分密集或过分疏散，若觉得太密集时可增加绕过滑轮线绳下所系的重物，反之则减小。
）5.打出纸带后，关闭电源,取下纸带，改变钩码的质量，重复上述步骤，多打出几条纸带(3—5条)。
2-1 实验：探究小车速度随时间变化的关系(刘)
t /s
六、该实验有哪些注意事项？ 该实验有哪些注意事项？ 有哪些注意事项 1． 在安装仪器时 ， 要注意让滑轮 伸出 ． 在安装仪器时，要注意让滑轮伸出 桌面外；细绳应与木板平行 平行； 桌面外；细绳应与木板平行；电磁打点 计时器应与低压电源 ～ 交流输出 计时器应与低压电源 4～6 V交流输出 交流 连接；如果用电火花计时器 电火花计时器， 连接；如果用电火花计时器，不再需要 保护小车 使用低压电源；实验时要注意保护 使用低压电源；实验时要注意保护小车 及滑轮，避免它们被碰坏或跌坏 它们被碰坏或跌坏。 及滑轮，避免它们被碰坏或跌坏。 2． 选择纸带的原则 ： 点迹清晰且连续 ． 选择纸带的原则： 相等时间内的位移差大致相等。 相等时间内的位移差大致相等。 3．注意计时点和计数点的区别。 ．注意计时点和计数点的区别。
二、进行实验 1、实验原理是什么？ 是什么？ 、实验原理是什么
⑴通过实验操作得到一条理想的纸带，然 通过实验操作得到一条理想的纸带， ∆x 求出纸带上各点的瞬时速度。 后用公式 v = 求出纸带上各点的瞬时速度。
∆t
⑵利用图象法来研究小车的速度随时间 的变化规律。 的变化规律。
2、该实验需要哪些器材？ 、该实验需要哪些器材？ 需要哪些器材 电磁打点计时器，低压交流电源， 电磁打点计时器，低压交流电源，纸 复写纸片，小车，细绳， 带，复写纸片，小车，细绳，一端附有 定滑轮的长木板，钩码，两根导线， 定滑轮的长木板，钩码，两根导线，刻 度尺。 度尺。
三、怎样处理实验数据？ 怎样处理实验数据？ 实验数据
⑴选择一条最理想的纸带。⑵用平均速度代 选择一条最理想的纸带。 替瞬时速度的方法得出各计数点的瞬时速度。 替瞬时速度的方法得出各计数点的瞬时速度。
2.1实验：探究小车速度随时间的变化规律 说课稿
《实验：探究小车速度随时间变化的规律》说课稿引语：各位尊敬的评委老师们，大家下午好！今天我说课的内容是《实验：探究小车速度随时间变化的规律》。
下面我将说教材、说学情、说教法、说学法以及教学过程、板书设计这六个模块进行我的说课。
一、说教材（一）教材地位及作用(过渡句:要想游刃有余的把控课堂，必须熟悉本堂课的教学内容，所以我对教材进行了梳理) 本节课是人教版必修一第二章匀变速直线运动的研究第一节，本节课要学的内容为探究实验，基于探究的问题，在上一章掌握了测量物体做直线运动速度方法的基础上，要求学生通过研究小车在重物牵引下运动的速度随时间变化的规律，本节课的核心是通过小车在钩码牵引下运动的探究实验，进一步掌握打点计时器的使用方法和利用打点计时器研究物体运动的方法，最终得出小车速度随时间变化的规律。
主要从实验思路、进行实验、数据记录、数据分析等方面层层深入，展开探究过程。
本节的重点是探究实验的设计与数据记录，难点是数据分析。
后面几节都要运用到本实验打出的纸带来进行研究。
因此，本节课有着重要的地位。
（二）教学目标(过渡句:目标是教学的指明灯，为了我的课堂能达成让学生学到知识的同时学会学习的方法，结合对教材内容的分析，所以我确定了如下教学目标)物理观念：根据相关实验器材，设计实验并熟练操作。
科学思维：会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度科学探究：初步学习根据实验要求，设计实验，完成某种规律的探究方法科学态度与责任：通过对纸带的处理，实验数据的图象展现，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法来研究问题，解决问题，提高创新意识（三）教学重难点(过渡句:依据以上对教学目标的分析，结合教材的内容和学生的特点，我确定了以下的教学重点和难点)本节课的教学重点：对实验的设计，数据的处理。
本节课的教学难点：（1）各点瞬时速度的计算。
（2）对实验数据的处理、规律的探究。
二、学情分析(过渡句:学生是教学的主体，要想在课堂上达成自己的目标，需要了解学生的知识基础和生活经验，所以我对学情进行了分析)本节课的授课对于高一这个阶段的学生已经具备了一定高度实验能力，数据分析能力，归纳总结能力，而且在这节课之前学生已经学习过了打点计时器，学习了测量瞬时速度的方法，因此本节课对于学生来讲理解上并不难，较有难度的是实验的操作过程，要注意的事项以及数据分析方法。
探究小车速度随时间变化的规律实验
探究小车速度随时间变化的规律实验
一、实验目的
本实验旨在研究小车速度随时间变化的规律，探讨小车初始速度对最终速度的影响，以及小车加速或减速时速度变化的趋势。
二、实验内容
实验用到的设备有：小车、拉杆、拉杆控制器、指南針、测速仪等。
1.准备小车并完成拉杆调节
首先，拿出小车，将拉杆和拉杆控制器安装在小车上，根据拉杆控制器上的指南針指示进行调节，确保小车的发动机正常运转。
2.测量小车的速度
将测速仪安装在小车上，重复测量小车的速度，记录下每次测量的速度值，记录发动机工作时间，以此来研究小车速度随时间变化的规律。
三、实验结论
1.小车初始速度越大，最终速度越快。
2.小车加速时，速度呈上升趋势；减速时，速度呈下降趋势。
2-1实验：探究小车速度随时间变化的规律(教学课件)—高中物理人教版(2019)必修第一册
v-t图像 是一条 倾斜的
直线
0
t/s
匀减速直线运动
本课总结
匀变速直线运动： 加速度恒定不变（大小、方向都不变）的变速直线运动
匀变速直线运动可分为两类： a、匀加速直线运动；b、匀减速直线运动
匀变速直线运动的速度特点 Ⅰ.相等时间内速度的变化相等 Ⅱ.加速度恒定不变
匀变速直线运动的位移特点 在任意两个连续相等的时间内的位移之差是相等的。
数据处理
如何处理计算出来的数据？ １．列表法
t/s
0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50
v/（m ·s-1）
0.26 0.43 0.60 0.77 0.94
数据处理
２．图像法
(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. (2)画一条直线，让这条直线通过尽可能 多的点，不在直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， 如图所示. (3)观察所得到的直线，分析物体的速度 随时间的变化规律.
2.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.换上新纸带，并增减所挂槽码(或在小车上放置重物)重新操作两次.
4.为了便于测量，舍弃开头一些密集的点，从一个适当的点开始作为计数 0点，之 后每隔 0.1s （或更短）取一个计数点进行测量，记入自己设计的表格.
2.利用判定式判断，如果相邻等时间间隔位移差近似相等，说明小车做匀加速直线 运动
【展、评】 二、小车如果做匀加速直线运动，如何利用数据求解其加速度？ 1.根据加速度的定义式求解 2.利用v-t图像的斜率求解加速度 3.利用多次实验数据，使用等时间的位移差公式计算加速度
人教版物理必修一试题2-1实验：探究小车速度随时间变化的规律
第2章1基础夯实1．关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法错误．．的是( ) A．长木板不能侧向倾斜，但可以一端高一端低．B．在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器上C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动答案：B解析：实验过程中，长木板不能侧向倾斜，防止侧滑，一端高一端低没影响，只是测出的加速度不同，故A项正确，在释放小车前，小车应在靠近打点计时器处，不能紧靠在计时器上，故B项不正确；应先通电、后放小车，故C项正确；不要让小车碰在滑轮上，故D 正确，本题选错误的．2．在实验过程中，对于减小实验误差来说，下列方法中有益的是( )A．选取记数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位B．使小车运动的加速度尽量小些C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算D．选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验答案：ACD解析：用计数点的方法，利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算可减小测量误差；选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验可以减小因速度变化不均匀带来的误差．3．一辆农用“小四轮”漏油，假如每隔1s漏下一滴，车在平直公路上行驶，一位同学根据漏在路面上的油滴分布，分析“小四轮”的运动情况(已知车的运动方向)．下列说法中正确的是A ．当沿运动方向油滴始终均匀分布时，车的速度可能不变B ．当沿运动方向油滴间距逐渐增大时，车的加速度一定在增大C ．当沿运动方向油滴间距逐渐增大时，车的加速度可能在减小D ．当沿运动方向油滴间距逐渐增大时，车的加速度可能在增大答案：ACD解析：油滴始终均匀分布时，由v ＝Δx Δt可知车的速度可能不变；当沿运动方向油滴间距逐渐增大时，说明车的速度在增加，但加速度的增减情况不确定．4．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验误差小②甲的实验误差比乙的实验误差大③甲在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹④乙在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹上述说法中，正确的说法是( )A ．①③B ．②④C ．②③D ．①④答案：C5．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz ，记录小车做匀变速运动的纸带如下图所示，在纸带上选择点迹清晰的点并标注为0～5的六个计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出．纸带旁并排放着带有最小刻度为毫米的刻度尺，零点跟“0”计数点对齐．由图可以读出1,3,5三个计数点跟“0”点的距离d 1，d 3，d 5，请将测量值填入下表中．距离d1d3d5测量值/cm4”的瞬时速度为________m/s；小车的加速度是________m/s2.答案：0.21；0.33；0.60解析：根据刻度尺的读数方法知，d1＝1.20cm，d3＝5.40cm，d5＝12.00cm.则：v2＝(d3－d1)/(2T)＝0.21m/s，v4＝(d5－d3)/(2T)＝0.33m/s，a＝(v4－v2)/(2T)＝0.60m/s2.6．(广东揭阳一中09－10学年高一上学期期中)一小球在桌面上从静止开始做匀加速运动，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．如图所示，1位置恰为小球刚开始运动的瞬间，摄影机连续两次曝光的时间间隔均为1s，则小球在4位置时的瞬时速度约为________m/s，小球从1位置到6位置的运动过程中的平均速度为________m/s，在该过程中的加速度大约为________m/s2.答案：0.09 0.075 0.030能力提升1．在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下计数点序号12345 6计数点对应的0.100.200.300.400.500.60时刻(s)通过计数点的44.062.081.0100.0110.0168.0速度(cm/s)A．根据任意两计数点的速度用公式a＝Δv/Δt算出加速度B．根据实验数据画出v－t图象，量出其倾角，由公式a＝tanα求出加速度C．根据实验数据画出v－t图象，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a＝Δv/Δt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答案：C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v－t图象，才可充分利用各次测量数据，减少偶然误差．由于在物理图象中，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．正确的方法是根据图象找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公式a＝Δv/Δt算出加速度，即方法C.2．在实验中，利用纸带上的数据和第一章的方法得出各计数点的瞬时速度后，以速度v为纵轴，以时间t为横轴建立直角坐标系．某次实验中某同学描出的点如图所示．在直角坐标系上一共描出了10个点．下列思考有道理的是( )①这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的v－t图象不可能为一条直线，而应为一条光滑的曲线②这10个点中有8个点虽然不在一条直线上，但它们紧挨在一条直线附近，只有F和B两点离这条直线太远③在8个点当中只有4个点能画在一条直线上(A、D、G、I)，有六个点不在该直线上，这条直线肯定不能表示小车运动的规律④与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可能是实验误差造成的，而与直线偏离较大的点(B、F)则可能是实验中出现错误造成的A．①③B．②④C．①②D．③④答案：B解析：考虑有误差，才不可能在一直线上，若理想化，这些点将都在一直线上，①③错误，②④正确．3．(浙江嘉兴一中08－09学年高一上学期期中)在《探究小车速度随时间变化的规律》实验中，用打点计时器打出的一条纸带．A、B、C、D、E为我们在纸带上所选的记数点．相邻计数点间的时间间隔为0.1s，各点间的距离如下图所示，则在打D点时，小车的速度为________m/s.并可求得小车的加速度大小为______m/s2.若当交流电的实际频率小于50Hz 时，仍按50Hz计算，则测量的加速度值比真实的加速度值________(填“偏大”“偏小”“不变”)．答案：0.34 0.40 偏大解析：T ＝0.1sv D ＝x CE 2T ＝0.0682×0.1m/s ＝0.34m/s v B ＝x AC 2T＝0.26m/s a ＝v D －v B 2T＝0.4m/s 2 4．除用打点计时器探究物体速度随时间变化的规律外，人们还可以用其他方法来进行实验，记录物体运动的时间和位移，“频闪照相法”就是其中最常用的一种．频闪照相法是一种常用照相技术，每间隔一定时间曝光一次，从而形成间隔相等时间的影像方法．在频闪照相中会用到频闪灯，它每隔相等时间闪光一次，例如每隔0.1s 闪光一次，即每秒闪光10次．当物体运动时，利用频闪灯照明，照相机可以拍摄出该物体每隔相等时间所达的位置．通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片．如图所示是利用每秒闪光10次拍摄的小球沿斜面滚下的频闪照片．与打点计时器记录的信息相比，频闪灯的闪光频率相当于打点计时器交变电源的频率，而相同时间间隔出现的影像则相当于打点计时器打出的点子．因此，运动物体的频闪照片既记录了物体运动的时间信息，又记录了物体运动的位移信息．至于根据时间和位移信息求速度和加速度的方法，两者都是一样的．下图是采用每秒闪光10次拍摄的小球在斜面上运动的频闪照片示意图，图中每两个相邻的小球的影像间隔的时间就是0.1s ，这样便记录了小球运动的时间，而小球运动的位移则可以用刻度尺测出．试根据图中信息作出小球的v －t 图象．解析：用时间间隔为0.1s ，测出各计数点间的距离：计数点0,2之间的距离Δx 02＝16cm ＝0.16m计数点1,3之间的距离Δx 13＝(30－7)cm ＝0.23m计数点2,4之间的距离Δx 24＝(48－16)cm ＝0.32m计数点3,5之间的距离Δx 35＝(73－30)cm ＝0.43m根据v ＝Δx Δt 求出各计数点的速度． 计数点1的速度v 1＝Δx 022t ＝0.162×0.1m/s ＝0.8m/s 计数点2的速度v 2＝Δx 132t ＝0.232×0.1m/s ＝1.15m/s 计数点3的速度v 3＝Δx 242t ＝0.322×0.1m/s ＝1.6m/s 计数点4的速度v 4＝Δx 352t ＝0.432×0.1m/s ＝2.15m/s 根据所求数据作出的v －t 图象如图所示．。
高中物理：2.1.实验探究小车速度随时间变化的规律
1．实验：探究小车速度随时间变化的规律知识纲要导引核心素养目标(1) 经历匀变速直线运动的实验过程．了解匀变速直线运动的规律，体会实验在发现自然规律中的作用．(2) 能用公式和图象描述匀变速直线运动，体会数学在研究物理问题中的重要性．(3) 探究小车速度随时间变化的规律．(4) 认识实验对物理学发展的推动作用知识点一实验探究一、实验目的1．进一步练习使用打点计时器．2．利用v - t 图象处理数据，并据此判断物体的运动性质．3．能根据实验数据求加速度．二、实验原理1．利用打点计时器所打纸带的信息，代入计算式v n＝xn ＋2Txn＋1，即用以n 点为中心的一小段时间间隔的平均速度代替n点的瞬时速度．2．用描点法作出小车的v - t 图象，根据图象的形状判断小车的运动性质，若所得图象为一条倾斜直线则表明小车做匀变速直线运动．3．利用v - t 图象求出小车的加速度．三、实验器材打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源．四、实验步骤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，重新实验两次．5．增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验．控制实验条件的原因①细线、纸带保持水平状态：保证小车运动的加速度不变．②小车要靠近打点计时器：保证纸带上打出足够多的点．③钩码个数适当：便于分析实验数据和作图．④先打点后释放小车：保证纸带上有足够多的点．知识点二数据处理1．表格法：(1) 从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4、⋯，如图所示．位置123456长度x1x2x3x4x5x6各段长度4 0～21～32～43～56(2)依次测出01、02、03、04、填入表中.⋯x1x2x3x4、时间间隔－ v(m ·s 1)x42－T x2、 v 4＝ x52－T x3、⋯ .将计算得出的各点的速度填入表中．(4)根据表格中的数据，分析速度随时间变化的规律． 处理纸带需注意两点(1) 区别打点计时器打点的周期和计数周期．(2) 在测量各段位移时， 应测量各计数点到第一个计数点的距(2) 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不计， 如图所示．(3) 观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律．Δv(4) 根据所画 v - t 图象求出小车运动的加速度 a ＝ Δt .图象法 处理数据时的两点注意(1)坐标轴单位长度的选取要合适， 使图象分布在坐标平面的 中央面积上．(2)如果作出的 v - t 图象是一条直线，则直线的斜率表示加 速度 a的大小 .核心一 实验原理及操作步骤例 1 打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器，图中 甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的． 请回答下面的 问题．(1)甲图是 _______ 打点计时器，电源采用的是 ____________ ．(2)乙图是 _______ 打点计时器，电源采用的是 ___________(3)1、2、3、4、⋯各点的瞬时速度分别为： x 2 x 3－ x 1 v1＝ 2T 、v 2＝ 2T 离．读数应估读到分度值的下一位，这样便于减小测量误差．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．(3)某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器在纸带上打点记录小车的运动情况．他做此实验时步骤如下：A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，放开纸带，再接通电源．B．将打点计时器固定在长木板上，并接好电路．C．把一条绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上适当的钩码．D．小车停止运动后，直接取下纸带．E．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔．F．换上新纸带，重复操作三次，然后从各纸带中选取一条清晰的进行数据处理．其中错误或遗漏的步骤有：① ______________ ；② _____________ .将以上步骤完善后按合理的顺序填写在下面横线上 ______________ ．【解析】(1)甲图是电磁打点计时器，电源采用4～6 V 低压交流电．(2)乙图是电火花打点计时器，所用电源为220 V 交流电．(3) 实验过程中应先接通电源再放开纸带，取纸带前应先断开电源，所以错误操作是A 、D 步骤．合理的顺序应是BECADF.【★答案★】见解析(1)实验步骤可简化为：放置→固定→连接→先接后放，开始实验→重复实验→数据分析．(2)注意几步：“固定长木板时定滑轮要伸出桌面，打点计时器固定于远离定滑轮一端，开始实验时先接通电源，后释放小车”．训练1 (多选)关于用打点计时器探究小车速度随时间变化规律的实验，下列说法中正确的是( )A．打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮一端B．开始实验时小车应靠近打点计时器一端C ．应先接通电源，待打点稳定后再释放小车D ．牵引小车的钩码个数越多越好解析：A 错，B 对：打点计时器与滑轮间的距离要尽可能大， 小车尽可能靠近打点计时器，都是为了使小车运动的距离较大， 尽可能打出较多的点． C 对：若先释放小车再接通电源，只能在 纸带的后面部分打点． D 错：钩码个数应适当，钩码个数少，打 的点很密；钩码个数多，打的点少，都会带来实验误差．★答案★：BC核心二 实验数据处理例 2 在研究物体速度随时间变化规律的实验中，如图 1 所 示为一次记录小车运动情况的纸带，图中 A 、B 、C 、D 、E 为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔 T ＝0.1 s.图1图2(1) 根据 ___________ 可计算各点的瞬时速度，可得 v D ＝ _________ m/s ，v C ＝ _________ m/s ， v B ＝ ________ m/s.(2)在如图 2 所示坐标系中画出小车的 v - t 图线，并根据图 线求出 a ＝ ______________ .【解析】 (1)在时间间隔较小时， 与某点相邻的前后两点间 的平均速度等于该点的瞬时速度．3.90 m/sm/sx AC 27.60 cmv B ＝ ＝ ＝ 138 cm/s ＝1.38 m/s. 2T 0.2 s小车的 v - t 图线如图所示，由图线的斜D 点的瞬时速度 x CE v D ＝2T ＝ 105.60－27.60 cm ＝390 cm/s ＝ 0.2 sC 点的瞬时速度 x BD 60.30－ 7.50 cm vC ＝ 2T ＝ 0.2 s＝ 264 cm/s ＝2.64 B 点的瞬时速度率可求得它的加速度【★答案 ★】 (1)与该点相邻的前后两点间的平均速度等于 该点的瞬时速度 3.90 2.64 1.38(2)如上图所示 12.6 m/s 2 利用打点纸带某小段时间内的平均速度替代中间时刻的瞬 时速度．训练 2 在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，算出 小车经过各计计数点序号 1 2 3 4 5 6计数点对应的时刻(s) 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60通过计数点的速度 (cm/s)44.0 62.0 81.0 100. 0 119. 0 138.0 为了计算加速度，合理的方法是 ( )A ．根据任意两计数点的速度用公式 a ＝ Δt 算出加速度B ．根据实验数据画出 v - t 图象，量出其倾角 α，由公式 a ＝tan α求出加速度C ．根据实验数据画出 v -t 图象，由图线上相距较远的两点 所对应的速度、时间用公式 a ＝ ΔΔv 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 v - t 图象，才可充分利用各次测量数据，减少偶然误差．由于在 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． 正确的 方法是根据图象找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公式 a ＝ΔΔv t 算出加速度，即方法 C.★答案★：C在物理学中， 根据实验数据画出 v - t 图象，当横、纵坐标 取不同a ＝ Δv Δt 1.26 m/s 0.1 s ＝12.6 m/s 2.的标度时，图象的倾角就会不同，所以量出其倾角，用公式a＝tanα算出的数值并不是加速度.1．根据已打出的纸带，不用公式计算就可以直接得出的物理量是( )①时间间隔②位移③加速度④平均速度A ．①② B．②③C．③④ D．①④★答案★：A2．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法不正确的是( )A ．纸带上可以每隔任意相同数量的点选取一个计数点B．使用刻度尺测量长度时，要进行估读C．作v - t 图象时，所描曲线必须经过每一个点D．在数据处理时，常用公式法和图象法★答案★：C 3．某同学研究匀变速直线运动的规律时，实验装置如图所示，其中A 为砂桶和砂，B 为定滑轮，C 为小车，D 为纸带，E 为电磁打点计时器，F为电压6 V 的蓄电池，G是开关．(1)请指出实验装置中的两处错误．① _______________________(2)实验中得到了一条较为理想的纸带，并在纸带上每5 个点取一个计数点，将这些计数点依次记为0、1、2、3、4⋯，如图所示．则纸带上C 点对应的瞬时速度是__________ m/s；小车运动的加速度是 _______ m/s2(设小车加速度不变)．解析：(1)电磁打点计时器使用4 V～6 V 的交变电源工作，实验中使用了直流电源；研究匀变速直线运动实验时，为了保证纸带上打出清晰而且足够的计数点，应让小车靠近打点计时器，该实验中没有做到这一点．x BD 9.00－2.40 ×10－2(2)v C＝t＝0.2m/s＝0.33 m/sx CE 13.19－5.41 × 10－2m/s≈0.39 m/s＝＝t CE 0.2vD则加速度a＝vD－T vC＝0.6 m/s2. ★答案★：(1)见解析(2)0.33 0.64．某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，打点计时器所用电源的频率是50 Hz，在实验中得到一条点迹清晰的纸带，他把某一点记作O，再依次选6 个点作为计数点，分别标以A、B、C、D、E和F，如图甲所示．(1)如果测得C、D 两点相距2.70 cm，D、E 两点相距2.90 cm，则在打D 点时小车的速度是 ____________ m/s.(2)该同学分别算出打各点时小车的速度，然后根据数据在v- t 坐标系中已描好点，请在图乙中作出小车的v - t 图象，并求出小车的加速度a＝________________ m/s2.解析：x CD＋x DE 0.027 m＋0.029 m(1)v D＝CD2T DE＝0.04 s＝1.4 m/s.(2)如下图所示，Δv a＝Δt5 m/s2.★答案★：(1)1.4 (2)如上图所示5。
2-1实验：探究小车速度随时间变化的规律 -2023-2024学年高一物理必
2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律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，并由图像计算小车的加速度和判断小车的运动情况．考点精析一、实验原理1．利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度．2．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，图线的倾斜程度表示加速度的大小，如果v－t图像是一条倾斜的直线，说明小车的速度是均匀变化的．二、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铝板、小车、细绳、槽码、刻度尺、复写纸、坐标纸．三、实验步骤1．如图1所示，把一端带有定滑轮的长铝板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面．铝板上放一个可以左右移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳．图12．把小车停在靠近(“靠近”或“远离”)打点计时器的位置．先启动打点计时器，后放开小车(填“启动打点计时器”或“放开小车”)，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一行小点．随后，立即关闭电源．3．换上新纸带，并增减所挂槽码(或在小车上放置重物)重新操作两次．四、数据记录1．采集数据舍掉纸带开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点．可选择相隔0.1 s(或更短)的若干计数点进行测量．如图2所示，先测量出各个计数点到计时起点的距离：x 1、x 2、x 3、x 4、x 5…，再计算出相邻的两个计数点间的距离：Δx 1＝x 1，Δx 2＝x 2－x 1，Δx 3＝x 3－x 2，Δx 4＝x 4－x 3，Δx 5＝x 5－x 4，…，填入自己设计的表中．图22．求各计数点的瞬时速度(1)各计数点对应的瞬时速度用平均速度来代替，即v 1＝Δx 1＋Δx 22T ，v 2＝Δx 2＋Δx 32T，…T 为相邻两个计数点间的时间间隔，若交流电源频率为50 Hz ，每5个点取一个计数点(中间隔4个点)，则T ＝0.1 s.(2)设计表格并记录相关数据位置编号 0 1 2 3 4 5 6 … 时刻t /s0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 v 1/(m ·s －1) v 2/(m ·s －1) v 3/(m ·s －1)…五、数据分析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．2.画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在直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，如图所示．3．观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律． 4．根据所画v －t 图像求出小车运动的加速度a ＝ΔvΔt .1．开始释放小车时，应使小车靠近(填“靠近”或“远离”)打点计时器．2．先启动打点计时器，等打点稳定后，再放开小车(填“启动打点计时器”或“放开小车”)． 3．打点完毕，立即关闭电源．4．选取一条点迹清晰的纸带，舍掉开头点迹密集部分，选取适当的计数点(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．5．不要分段测量各段距离，应尽可能地一次测量完毕(可统一量出各计数点到计时起点之间的距离)． 6．在坐标纸上画v －t 图像时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图像大致布满坐标纸.7.作v －t 图像时，我们利用的是瞬时速度，但某一点的瞬时速度是难以测量的，我们可以用一小段时间内的平均速度表示该点的瞬时速度，这是处理这一类问题的方法.一、单选题1．（2023·高一课时练习）在用打点计时器测速度的实验中，某同学得到一张打点清晰的纸带如图所示，要求测出D 点瞬时速度，本实验采用包含D 点在内的一段距离中的平均速度来近似地代表D 点的瞬时速度，已知电源频率50Hz ，下列几种方法中最准确的是（ ）例题精讲考点深化A ．1D AGv t =∆，10.12s t ∆= B ．2D BEv t =∆，20.06s t ∆= C ．3D BGv t =∆，30.1s t ∆= D ．4D CEv t =∆，40.04s t ∆= 2．（2023·高一课时练习）在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法正确的是（ ） A ．分别逐个测出每两个相邻计数点间的距离，这样便于记录 B ．为使测量更为严谨，应把打下的第一个点作为第一个测量点C ．为了便于测量，应舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点当作计时起点D ．两相邻计数点间的时间间隔必须是0.1 s3．（2023秋·湖南郴州·高一校联考期末）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，使用电磁打点计时器（所用交流电的频率为50Hz ），得到如图所示的纸带，图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是（ ）A ．实验时应先放开纸带再接通电源B ．从纸带上不可能求出计数点C 对应的速率 C ．从纸带上可以求出计数点B 对应的速率D ．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02s4．（2023春·湖南衡阳·高一校考开学考试）如图所示，“探究匀变速直线运动速度随时间的变化规律”实验中打出的一条纸带，相邻计数点间的时间间隔为T ，则打C 点时物体运动速度的大小为（ ）A ．21x x T- B ．21x x T+ C ．212x x T- D ．212x x T+二、多选题5．（2023·广东阳江·高二校考学业考试）在实验中，我们经常采用图像法分析数据间的关系，则下列说法不正确的是（ ） A ．连线时应让所有的点都落在线上B ．离线太远的点可以舍去C ．画曲线时尽量使它两侧的点数大致相同D ．用平滑的曲线连接点6．（2023·高一课时练习）如果打点计时器用50Hz 的交流电，下列说法中正确的是（ ）A．打点计时器的打点周期是0.02sB．每隔2个点取一个计数点，则计数周期为0.04sC．每隔5个点取一个计数点，则计数周期为0.1sD．每5个点取一个计数点，则计数周期为0.1s三、填空题7．（2023·高一课时练习）某同学利用图（a）所示的实验装置探究物块速度随时间的变化．物块放在桌面上，细绳的一端与物块相连，另一端跨过滑轮挂上钩码．打点计时器固定在桌面左端，所用交流电源频率为50 Hz．纸带穿过打点计时器连接在物块上．启动打点计时器，释放物块，物块在钩码的作用下拖着纸带运动．打点计时器打出的纸带如图（b）所示（图中相邻两点间有4个点未画出）．根据实验数据分析，该同学认为物块的运动为匀加速运动．回答下列问题：（1）在打点计时器打出B点时，物块的速度大小为_______m/s．在打出D点时，物块的速度大小为_______m/s；（保留两位有效数字）（2）物块的加速度大小为_______m/s2．（保留两位有效数字）8．（2023秋·陕西铜川·高一校考阶段练习）如图是某同学用手水平地拉动纸带通过打点计时器后（电源频率为50Hz）得到的纸带，从A点通过计时器到D点通过计时器历时_____ s，位移为_____ m，这段时间内的平均速度为_____ m/s，BC段的平均速度为_____m/s，F点的瞬时速度可以粗略的认为是_____m/s．（平均速度和瞬时速度的结果保留三位有效数字）四、实验题9．（2022秋·云南昭通·高一校考阶段练习）小华同学在“研究匀变速直线运动”的实验中，将打点计时器固定在某处，在绳子拉力的作用下小车拖着穿过打点计时器的纸带在水平木板上运动，如图1所示。
课件：2-1实验：探究小车速度随时间变化的规律
[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v－t图象，才可充分利用各次测量数据，减小偶然误 差．由于在物理图象中，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线，方法B 是错误的．正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度 Δv 值，然后利用公式a＝ Δt 算出加速度，即方法C正确．
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．
(2)画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，使得不在 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， 如图所示． (3)观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规 律．
类型一
)
A．根据任意两计数点的速度用公式a＝Δv/Δt算出加速度 B．根据实验数据画出v－t图象，量出其倾角，由公式a＝ tanα求出加速度 C．根据实验数据画出v－t图象，由图象上相距较远的两点 所对应的速度、时间用公式a＝Δv/Δt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
[答案] BC
3．在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数 点的瞬时速度见下表. 计数点序号 计数点对应的 时刻/s 通过计数点的 速度/cm· s
－1
1 0.10
2 0.20
3 0.30
4 0.40
5 0.50
6 0.60
44.0
62.0
81.0
100.0
110.0 168.0
为了计算加速度，合理的方法是(
(2)利用描点法，先描出不同时刻各点的速度，再画出速度 —时间图线，并让尽可能多的点位于这条直线上，如图所示．
探究小车速度随时间变化的规律的实验报告
探究小车速度随时间变化的规律的实验报告1. 实验背景1.1 介绍实验目的大家好，今天咱们来聊聊小车的速度是怎么变化的，听起来有点高大上，其实就是看小车跑得快慢嘛！就像咱们平时开车，有时候走得飞快，有时候又慢得像乌龟。
这次实验的目的就是要搞明白，为什么小车在不同时间下，速度会有所不同。
1.2 实验的意义这可不仅仅是为了好玩哦，了解速度变化的规律，对于我们学习物理知识，提升科学素养可都是大有裨益的！想象一下，如果你能预测小车的速度变化，那就能提前做出反应，避免碰撞，简直就是安全驾驶的小高手！2. 实验材料与步骤2.1 实验材料首先，咱们需要准备的东西不多，一个小车、一个斜坡（最好是平滑的），还有一个计时器。
你还可以找个卷尺，测量一下小车的行驶距离，当然也少不了你那颗好奇的心！2.2 实验步骤好啦，接下来就让我们来进行实验吧！首先，把斜坡设置好，确保小车能顺利下滑。
然后，把小车放在斜坡的顶端，准备好计时器。
当小车开始下滑时，立刻开始计时，看看它跑了多远。
每隔一段时间（比如每秒钟），就记录一下它的位置和速度。
这样一来，咱们就能得出小车速度随时间变化的规律啦。
3. 实验结果与分析3.1 数据记录经过一番折腾，咱们终于得到了实验数据。
比如说，小车在0秒时的速度是0，1秒时的速度是5米每秒，2秒时的速度是10米每秒……哇！这速度变化得可真快，简直像坐上了火箭！通过这些数据，我们可以看出小车速度是逐渐增加的。
3.2 规律总结根据我们的实验结果，可以得出一个规律：小车的速度是随着时间逐渐增加的，这就是“加速度”的感觉啦！就像我们在生活中，有时候事情会随着时间推移而变得更加顺利，速度也会越来越快！这一发现不仅让我们对物理的认识更深，也让我们在生活中多了一些思考：有些事情，虽然一开始进展缓慢，但只要坚持，总会迎来蓬勃发展的那一天。
4. 实验的启示与反思4.1 启示通过这次实验，我们不仅仅是玩了个小车，更多的是理解了速度与时间的关系，知道了物理原理背后的乐趣。
探究小车速度随间变化的规律教案教案
探究小车速度随间变化的规律教案教案2.1、实验：探究小车速度随时间变化的规律三维目标知识与技能1、根据相关实验器材，设计实验并熟练操作。
2、会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度。
3、会用表格法处理数据，并合理猜想。
4、巧用v-t图象处理数据，观察规律。
5、掌握画图象的一般方法，并能用简洁语言进行阐述。
过程与方法1、初步学习根据实验要求，设计实验，完成某种规律的探究方法。
2、对打出的纸带，会用近似的方法得出各点瞬时速度。
3、初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法。
4、认识数学化繁为简的工具作用，直观地运用物理图象展现规律，验证规律。
情感、态度与价值观1、通过对小车运动的设计，培养学生积极主动思考问题的习惯，并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性。
2、通过对纸带的处理，实验数据的图象展现，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法来研究问题，解决问题，提高创新意识。
3、在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力。
4、在对现象规律的语言阐述中，提高了学生的语言表达能力，还体现了各学科之间的联系，可引伸到各事物间的关联性，使自己溶入社会。
★教学重点对运动的速度随时间变化规律的探究。
★教学难点1、各点瞬时速度的计算。
2、对实验数据的处理、规律的探究。
★教学方法教师启发、引导，学生自主实验，讨论、交流学习成果。
教学过程：一、引入新课我们已经学习了用打点计时器测定物体运动的速度。
我们这节课再利用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律。
二、进行新课1、让学生自己设计好实验，并口头阐述相关实验器材及步骤。
教师活动：根据实验目的，研究物体运动的特点、规律。
引导学生从具体实例开始，提出问题：如何设计小车在重物下的运动实验？学生活动：思考实验过程并流利地口头阐述实验，包括设计思想、实施步骤和操作过程。
点评：以前老师比较习惯直接告诉学生如何去做，使学生沿着老师指定的方向“轻松”前进，自然而然地养成了“饭来张口”的惰性，缺乏思考的积极性、主动性，虽然这儿不是重点，但可以顺便培养学生动脑思考的好习惯。
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④ 实验报告册册上的习题.
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
思 维 体 操
实验室如何获得较简单的运动？ 如何设计实验？ 需要哪些器材？
一 ` 实 验 设 计
二 ⑴ 木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打 ` 实 点计时器固定，连接好电路。 验 ⑵ 穿纸带；挂钩码。 步 骤 ⑶ 先接通电源，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。
25业 28业
2题 4题
回 忆
纸带能给我们提供哪些信息？
通过测量或计算还能得到哪些信息？
四 怎样分析和选取纸带上的点 ` 开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开 纸 带 始,每隔五个间隔取一个计数点，(每两个 分 计数点之间的时间间隔是0.1s）； 析 取六个点，标号 0，1，2，3，4，5 如何计算所取点的速度？
⑷ 换纸带，加钩码，再做一次。
三 ` 实 验 注 意 点
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。
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
思 考
① 为什么画出的是一条直线？ ② 若某个点明显偏离直线，可能是什 么原因及怎样处理？
③ 从图上可以看出小车的速度随时间
怎样变化？
平均速度 → 瞬时速度（如何测△x）
如何设计表格记录数据？△ x0Fra bibliotek△ x1
△ x2
△ x3
0
1
2
3
五 ` 数 据 处 理
位置 时间t/s
V1/ms-1
0 0
6.50
1 0.1
7.46
2 0.2
8.51
3 0.3
9.48
4 0.4
10.50
5 0.5
11.53
V2/ms-1
五 1、列表法。 ` 2、图象法（v - t 图象）： 数 ① 根据所得数据，选择合适的标度建系 据 处 （图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积） 理 ② 根据所得数据确定点的位置,观察和思考