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(共32张ppt)
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做出图像 3.作图前，怎样给坐标轴定标? 合理设置坐标值，图像充满坐标空间 4.你能确定除描出点外的其它时刻小车的速度吗? 根据画出的图线来确定
任务：数据处理、寻找规律
问题情境:如图所示为一组纸带及数据记录表格
问题 5.连线连续、平滑的依据是什么? 是否还应有其它考虑?是否所有的点都要在连线上?
速度不能突变，所以要连续、平滑 离线较远的点要舍去 6.小车运动的v－t图像是什么图形?说明小车运动的速度随 时间变化有什么规律? 直线，速度随时间均匀变化 7.你能从图线中得到有关运动的哪些信息?
运动的描述
描述运动的 三个物理量
位移(位置的变化） 速度(位置的变化快慢） 加速度(速度的变化快慢）
思考：要研究小车在重物牵引下速度随时间变化的规律，你认为如何 设计此实验? 需要测量哪些物理量? 选用什么器材? 请你把自己研究的方案写出来，并和同学交流。
实验思路 1.实验目的：探究小车速度随时间变化的规律. 2.实验方案：
让小车在木板上在 重物的牵引下运动
槽码牵引小车在 长木板上运动
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。
进行实验 1.在长木板上固定打点计时器，并使滑轮伸出桌面，连接电路。让小车 停在靠近打点计时器的位置，安装好纸带，连接细绳和槽码。
实验结论 通过直接分析图象的特点得到小车运动的v-t图象是一条倾斜的直线，那 么当时间增加相同的值Δt时，速度也会增加相同的值Δv。可以得出结论： 小车的速度随时间均匀增加（或变化）。
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vt图象时单位选择不合适或人为作图不准 确带来误差．
任意时刻物体的速度
作v-t图象 以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，根据表中的数据，选定合 适的坐标标度，在直角坐标系中描点，用平滑的曲线连接描绘出的各点， 要使尽可能多的点分布在线上，不在线上的点应大致分布在线的两侧，个 别偏离较远的点往往是因为错误造成的，应舍去不用。得出v-t图象如图 所示。
8、如小．
介绍：粘贴法处理纸带 1、方法：鉴于纸带的宽度相同，可以选择一条点迹清晰的纸带，选出计数点，然后 将纸带从计数点处剪下，连续减下，连续减下4-5段，然后将所得小纸带底边（断口 处）对齐并列贴在坐标系中。 2、运动性质的判定：若利用粘贴法处理纸带时，横轴代表纸带宽度，纵轴代表相同 相邻时间间隔内物体发生的位移。纵坐标之差即代表相邻的相等时间间隔的位移差 Δx，由于速度均匀变化的直线运动相邻的相等时间内速度增量是定值，则相邻的相 等时间间隔的位移差Δx也是相等的。因此若Δx为定值，则物体做速度均匀变化的直 线运动。 3、原理：如下图所示，可以看出粘贴法得到的图像等效于v-t图像
例 在“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：__________
2.先启动计时器，后放开小车，打点完成后立即关闭电源，观察纸带 的点迹是否清晰。
3.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。 4.实验获得的纸带
数据处理 1．纸带的选取与测量 (1)在三条纸带中选择一条点迹最清晰的纸带。 (2)为了便于测量，一般舍掉纸带开头一些过于密 集的点迹，找一个适当的点作计时起点(0点)。 (3)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)。
注意事项
1．开始释放小车时，应使小车靠进打点计时器． 2．先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车． 3．打点完毕，立即断开电源． 4．选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点(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．要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前及时用手按住． 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5个点取 一个计数点，即时间间隔为t＝ 0.1 s.处理纸带时，一定要分清计时点和计数点，搞 清计数点之间的时间间隔T 7．在坐标纸上画vt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.如果坐标系中的数据点大致落在一条直线上，作图线时应使尽可能多的点 落在直线上，不在直线上的点应均匀分布在直线两侧；如果图线是曲线，要用平滑的 曲线连接各点。
(2)设计表格并记录相关数据。
位置编号
0
1
2
3
4
5
时间t/s
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
v1/(m·s－1) v2/(m·s－1) v3/(m·s－1)
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任务：数据处理、寻找规律
问题情境:如图所示为一组纸带及数据记录表格
问题 1.根据表中计算出的速度，你能看出小车的速度随时间如 何变化吗? 不能 2.怎样更直观、形象地反映小车速度随时间变化的规律?
2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律
实验预备知识
一、实验的重要性 (自学)
二、怎样做好物理实验 1、不仅动手，而且动脑 2、实事求是，尊重事实 3、谨慎操作，细心分析 三、误差和有效数字
新课引入
思考：研究一个物体的运动要用到学过的哪些概念及物理量？
研究运动的 两个基本概念
质点(研究对象的理想模型） 参考系(研究运动的参照物体）
(4)采集数据的方法：不要直接去测量两个计数点间的距离，而是要量出各个计数 点到计时零点的距离d1、d2、d3、…然后再算出相邻的两个计数点的距离x1＝d1；x2 ＝d2－d1；x3＝d3－d2；x4＝d4－d3；…
11
2.瞬时速度的计算 (1)瞬时速度的求解方法：时间间隔很短时，可用某段时间的平均速度表示这段时间 内中间时刻的瞬时速度，即 vn＝xn＋2Txn＋1。例如，图中计数点 4 的瞬时速度 v4＝x42＋Tx5。
任务：数据处理、寻找规律
问题情境:如图所示为一组纸带及数据记录表格
问题 5.连线连续、平滑的依据是什么? 是否还应有其它考虑?是否所有的点都要在连线上?
速度不能突变，所以要连续、平滑 离线较远的点要舍去 6.小车运动的v－t图像是什么图形?说明小车运动的速度随 时间变化有什么规律? 直线，速度随时间均匀变化 7.你能从图线中得到有关运动的哪些信息?
运动的描述
描述运动的 三个物理量
位移(位置的变化） 速度(位置的变化快慢） 加速度(速度的变化快慢）
思考：要研究小车在重物牵引下速度随时间变化的规律，你认为如何 设计此实验? 需要测量哪些物理量? 选用什么器材? 请你把自己研究的方案写出来，并和同学交流。
实验思路 1.实验目的：探究小车速度随时间变化的规律. 2.实验方案：
让小车在木板上在 重物的牵引下运动
槽码牵引小车在 长木板上运动
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。
进行实验 1.在长木板上固定打点计时器，并使滑轮伸出桌面，连接电路。让小车 停在靠近打点计时器的位置，安装好纸带，连接细绳和槽码。
实验结论 通过直接分析图象的特点得到小车运动的v-t图象是一条倾斜的直线，那 么当时间增加相同的值Δt时，速度也会增加相同的值Δv。可以得出结论： 小车的速度随时间均匀增加（或变化）。
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vt图象时单位选择不合适或人为作图不准 确带来误差．
任意时刻物体的速度
作v-t图象 以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，根据表中的数据，选定合 适的坐标标度，在直角坐标系中描点，用平滑的曲线连接描绘出的各点， 要使尽可能多的点分布在线上，不在线上的点应大致分布在线的两侧，个 别偏离较远的点往往是因为错误造成的，应舍去不用。得出v-t图象如图 所示。
8、如小．
介绍：粘贴法处理纸带 1、方法：鉴于纸带的宽度相同，可以选择一条点迹清晰的纸带，选出计数点，然后 将纸带从计数点处剪下，连续减下，连续减下4-5段，然后将所得小纸带底边（断口 处）对齐并列贴在坐标系中。 2、运动性质的判定：若利用粘贴法处理纸带时，横轴代表纸带宽度，纵轴代表相同 相邻时间间隔内物体发生的位移。纵坐标之差即代表相邻的相等时间间隔的位移差 Δx，由于速度均匀变化的直线运动相邻的相等时间内速度增量是定值，则相邻的相 等时间间隔的位移差Δx也是相等的。因此若Δx为定值，则物体做速度均匀变化的直 线运动。 3、原理：如下图所示，可以看出粘贴法得到的图像等效于v-t图像
例 在“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：__________
2.先启动计时器，后放开小车，打点完成后立即关闭电源，观察纸带 的点迹是否清晰。
3.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。 4.实验获得的纸带
数据处理 1．纸带的选取与测量 (1)在三条纸带中选择一条点迹最清晰的纸带。 (2)为了便于测量，一般舍掉纸带开头一些过于密 集的点迹，找一个适当的点作计时起点(0点)。 (3)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)。
注意事项
1．开始释放小车时，应使小车靠进打点计时器． 2．先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车． 3．打点完毕，立即断开电源． 4．选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点(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．要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前及时用手按住． 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5个点取 一个计数点，即时间间隔为t＝ 0.1 s.处理纸带时，一定要分清计时点和计数点，搞 清计数点之间的时间间隔T 7．在坐标纸上画vt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.如果坐标系中的数据点大致落在一条直线上，作图线时应使尽可能多的点 落在直线上，不在直线上的点应均匀分布在直线两侧；如果图线是曲线，要用平滑的 曲线连接各点。
(2)设计表格并记录相关数据。
位置编号
0
1
2
3
4
5
时间t/s
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
v1/(m·s－1) v2/(m·s－1) v3/(m·s－1)
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任务：数据处理、寻找规律
问题情境:如图所示为一组纸带及数据记录表格
问题 1.根据表中计算出的速度，你能看出小车的速度随时间如 何变化吗? 不能 2.怎样更直观、形象地反映小车速度随时间变化的规律?
2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律
实验预备知识
一、实验的重要性 (自学)
二、怎样做好物理实验 1、不仅动手，而且动脑 2、实事求是，尊重事实 3、谨慎操作，细心分析 三、误差和有效数字
新课引入
思考：研究一个物体的运动要用到学过的哪些概念及物理量？
研究运动的 两个基本概念
质点(研究对象的理想模型） 参考系(研究运动的参照物体）
(4)采集数据的方法：不要直接去测量两个计数点间的距离，而是要量出各个计数 点到计时零点的距离d1、d2、d3、…然后再算出相邻的两个计数点的距离x1＝d1；x2 ＝d2－d1；x3＝d3－d2；x4＝d4－d3；…
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2.瞬时速度的计算 (1)瞬时速度的求解方法：时间间隔很短时，可用某段时间的平均速度表示这段时间 内中间时刻的瞬时速度，即 vn＝xn＋2Txn＋1。例如，图中计数点 4 的瞬时速度 v4＝x42＋Tx5。