高一物理 2.1《实验：探究小车速度随时间变化的规律》新人教版必修1

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新人教版必修1高中物理2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律

(2)如图1所示是电火花计时器的示意图,其工作时的基本步骤如下: A.当纸带完全通过电火花计时器后,及时关闭电火花计时器 B.接通开关,听到放电声,拖动纸带运动 C.将纸带从墨粉纸盘下面穿过打点计时器 D.将电火花计时器插头插入相应的电源插座
上述步骤正确的顺序是______。(按顺序填写步骤编号 )
点所对应的速度、时间用公式a= 算出加速度
D.依次算出通过连续两计数点间的 v加速度,算出平均值
(2)测距离、填表格:依次测出01、02、03、04…的距离x1、x、4…各点的瞬时速度分别为: v算(41=得)根2x 出T2 据、的表v各2格=点x中3的2的T x速1数度、据填v,3入分= x表析42中速T x 。度2 、随v时4= 间x5变2Tx化3 …的。规将律计。
(2)作v -t图像时单位选择不合适或作图不准确会带来偶然误差,实验中应选取合适的坐标单位。
【思考·讨论】
怎样减小实验过程的误差? (科学思维) 提示:①点距合适:小车的加速度宜适当大些,可以减小长度的测量误差,加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜。
②弄清间隔:要区别计时器打出的点与人为选取的计数点,一般在纸带上每隔四个点取一个计数点,即时间间隔为T=0.02×5 s=0.1 s。 ③仔细描点:描点时最好用坐标纸,在纵、横轴上选取合适的单位。用细铅笔认真描点。
(3)打点计时器固定在斜面上某处,一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下,如图2甲所示。若工作电源的频率为50 Hz,纸带上打点如图2乙所示,则打点计时器打A点时小车的速度vA=____________m/s,若小车做匀变速直线运动,该运动过程的加速度 a=__________m/s2。

高中物理(新人教版)必修第一册：实验：探究小车速度随时间变化的规律【精品课件】

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参考答案：用计算较准确的平均速度来代替某点的瞬时速度。
针对练习
练习：如图所示为某次实验得到的一条纸带，从O开始每5个点取一个测量点，分别为A、B、C、D、E、F各点间距如图所示。
0A B C D
E
F
1.22 2.00 2.78 3.62 4.40 5.18 cm
根据_v_=_Δ_x_/_Δ_t_ （填公式）计算各点的瞬时速度，可得 vA=__0_.1_6_1__m/s，vB=_0_._2_3_9__m/s，vC=_0_._3_2_0__m/s，vD=__0_.4_0_1__m/s， vE=__0_.4_7_9__m/s。
新知讲解
三、设计实验
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。
新知讲解
1、实验器材电磁式打点计时器，6v低压电源，复写纸，导线，一段带有滑
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，再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。
板书设计
四、进行实验五、数据记录六、数据分析
通过观察、思考，找出这些点的分布规律，让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。
拓展提高
2、打点计时器使用交流电源的频率为50 Hz，在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，若交流电的频率变小了而未被发现，则测得小车的速度值与真实值比较将（ A ） A.偏大 B.偏小 C.无影响 D.无法判断

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

新人教版必修1高一物理 2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 (共24张PPT)

解析：正确的实验步骤是：把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木板的没有滑轮的一端，并连好电路，把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，另一端吊合适的钩码，把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面，使小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车，让小车运动，打完一条纸带，断开电源，取下纸带，换上新纸带，再重做两次，即顺序为： DBFAEGC.
(3) 作小车运动的V-T图像 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.
v/m•s-1
带上打下一系列的小点，换上新纸带，重复实验三次．
（1）计算计数点附近瞬时速度
v v 1=(x1+x2)/2T , 2=(x2+x3)/2T
…… vn＝
(2) 列表：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开始点，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…，测量各计数点到0点的距离x（或者相邻两计数点间的Δx），计算各点瞬时速度并记录相应数据填入表中.
行于t轴的直线，表明物体做匀速直线运动；如果
图象是曲线，则表明物体做变速直线运动，图线的斜率表
示加速度．
•不习惯读书进修的人，常会自满于现状，觉得再没有什么事情需要学习，于是他们不进则退。经验丰富的人读书用两只眼睛，一只眼睛看到纸面上的话，另一眼睛看到纸的背面。2022年4月11日星期一2022/4/112022/4/112022/4/11 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。2022年4月2022/4/112022/4/112022/4/114/11/2022 •正确的略读可使人用很少的时间接触大量的文献，并挑选出有意义的部分。2022/4/112022/4/11April 11, 2022 •书籍是屹立在时间的汪洋大海中的灯塔。

2022高一物理学案 2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 1（人教版必修1）

通过使用打点计时器设计相关实验探索运动规律，并用语言、公式、图象进行描述。

本章重点是匀变速直线运动规律的掌握，重点掌握其研究的方法和运动的规律及应用。

本章公式和推论较多，在学习时要分清公式的应用条件和前提，不可乱套公式，在物理过程比较复杂时可以分解过程，突破并建立相关联系，必要时可借助图象进行分析比较。

2.1 实验:探究小车速度随时间变化的关系☆知识导航要想探究一个物体随时间变化的规律，必须知道物体在一系列不同时刻的速度．直接测量瞬时速度是比较困难的，我们可以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分析、计算得到各个时刻的瞬时速度．本节课在运动学中起着承上启下的作用。

第一章中已经介绍了利用打点计时器打下的纸带求物体瞬时速度的方法。

并且介绍了加速度，知道了它的物理意义及表达式。

而这节课是以恒力作用下的小车的运动来研究速度随时间变化规律的。

从而为以后研究匀变速运动的有关知识打下了基础。

☆学习目标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。

6．了解匀变速直线运动中速度随时间的变化规律。

☆重点难点【重点】练习使用打点计时器；对运动的速度随时间变化规律的探究；图象法研究速度随时间变化的规律。

【难点】各点瞬时速度的计算；对实验数据的处理、规律的探究。

☆预习检测上一章学习了用打点计时器测定速度，本章通过用打点计时器测定小车速度随时间变化的规律的实验探究匀变速直线运动的特点，即研究时间、位移、速度和加速度等物理量之间的定量关系.1.打点计时器是使用的是电源，且打点周期取决于，当电源频率为50Hz时，打点计时器每隔s打一个点；现在用打点计时器测定小车的速度，当电源的频率低于50Hz时，如果仍按50Hz的时间间隔打一个点计算，则测出的速度值将比小车真实的速度值。

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 ”。

物理2.1《实验探究小车速度随时间变化的规律》教案2(新人教版必修1)

2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律从容说课本节课是实验探究型的课题，旨在引导学生研究小车在实际运动中的速度随时间变化的规律，目的是让学生通过科学探究活动来完成.让学生经历科学探究的过程，体验科学探究的方法，提高用数学图象法处理实验数据的能力.尽管本节提供的小车在重物牵引下的运动看似简单，但就其研究问题的过程与方法是很具有基础性和典型性的.教学过程中要充分发挥学生的主体参与意识，要敢于放手让学生自己去设计实验，千万不能将实验步骤一、二、三、四，甲、乙、丙、丁地列出后，不管不问.要重视获取知识的过程，让学生体验一种从实验探究中获取数据、作出图象、分析图象、寻找规律的科学思维方法和能力.提醒教师本节课的实验目标是：要求学生在学会打点计时器的使用、纸带数据处理、测瞬时速度以及速度—时间图象的基础上，运用这些知识和技能探究小车速度随时间变化的规律.因此在实验前要适当让学生讨论回顾、复习打点计时器的使用方法和注意事项.要真正体现通过实验探究培养学生学习物理和研究物理问题的方法，学习寻找规律的方法.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的瞬时速度.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.5.通过实验探究过程，进一步熟练打点计时器的应用，体验瞬时速度的求解方法.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，可引申到各事物间的关联性，使自己融入社会.5.通过经历实验探索过程，体验运动规律探索的方法.教学重点1.图象法研究速度随时间变化的规律.2.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.教具准备学生电源、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、多媒体课件、计算机课时安排2课时教学过程［新课导入］（课件展示）下列语言表述中提及的运动情景.师：物体的运动通常是比较复杂的.放眼所见，物体的运动规律各不相同.在生活中，人们跳远助跑、水中嬉戏、驾车行驶、高山滑雪；在自然界里，雨点下落、鸽子飞翔、猎豹捕食、蜗牛爬行、蚂蚁搬家……这些运动中都有速度的变化.物体的速度变化存在规律吗？怎样探索复杂运动蕴含的规律呢？要想探究一个物体随时间变化的规律，必须知道物体在一系列不同时刻的速度.直接测量瞬时速度是比较困难的，我们可以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分析、计算得到各个时刻的瞬时速度.［新课教学］一、进行实验【讨论与交流】进行实验前，让学生先回顾上一章是怎样使用打点计时器的，讨论后回答.图2－1－1 探究小车的运动规律生1：把打点计时器固定好，装好纸带.开启电源，手水平地拉动纸带，纸带上就会打出一行小点.生2：不，老师，他忘了及时关闭电源.师：对，千万别忘了及时关闭电源.这样做的好处是什么？为什么要这样做？生3：为了节省电能，因为国家电力能源紧张.生4：不，因为打点计时器是按间歇工作设计的，所以长期工作可能会因线圈发热而损坏.这样做是为了保护打点计时器.师：好，大家根据以前的经验，阅读课本第34页“进行实验”标题下的两段文字后分组进行讨论实验方案.让学生自己设计好实验，并口头阐述相关实验器材及步骤.生：实验中需要的器材应该有：附有滑轮的长木板，小车，带小钩的细线，钩码，打点计时器，纸带，刻度尺，学生电源，导线等.生：我们是在钩码的牵引下让小车运动的，为了研究小车的速度随时间变化的规律，需要把打点计时器固定在长木板上.让小车拖动纸带运动，然后我们再研究所打纸带上的点，从而得出小车的运动情况.生：为了得到打点清晰、较好的纸带，我们最好是多打几条纸带.生：我们分别选两个、三个、四个钩码来牵引小车，看小车的运动快慢情况，速度的变化情况.教师及时评价学生的讨论结果，适时指出不当之处，肯定学生的创新和正确的地方.教师课件投影参考实验过程.投影展示的内容实验过程参考提示：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.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，启动电源，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.3.换上新纸带，重复操作三次.引导学生熟练地摆好器材，进行合理、准确的操作，得到一条点迹清晰的纸带.学生进行实验，老师巡回指导，引导学生“三思而后行”，注意实验逻辑性、合理性及其相关注意事项，而且确保准确，并巡视全场，对出现的问题予以及时纠正.帮助实力较弱的小组实现实验.学生进行实验操作，注意把实验过程和已学过的“练习使用打点计时器”相对比，及时提出问题.点评：（1）在动手操作之前，可以让学生先在头脑中实验，提前思考实验顺序和注意事项；保证操作的顺利进行.（2）和已学实验进行对比，使学生很好地应用了比较法，且有助于加深记忆.（3）对学生出现的问题，可拿出来让全班同学参与解决，比如：“有的同学先松手，再开打点计时器电源；有的同学则反之.哪种好？为什么？”这样让学生参与讨论，调动学生思考的积极性和主动性.二、处理数据师：我们通过打点计时器得到了若干条纸带，采集了第一手资料，面对打出的纸带如何研究小车的运动呢？接下来我们采集数据，处理数据.学生讨论怎样选择纸带，如何测量数据，如何设计表格，填写数据. 【课堂交流】生1：要选择一条最清晰的纸带.生2：开始的几个点不清晰，该怎么测啊！生3：我建议舍去这几个点算了.生4：对啊，计时起点是人为选取的，我们可以找一清晰的点开始当作计时的起点. 教师及时评论学生的讨论，肯定学生的成绩.师：我们可以选一个清晰的点作为计时的起点.还可以选择计数点,建议你们在测量前每五个点选一个计数点.学生实时测量，教师巡回指导，指出学生中出现的问题.师：大家在测量时，我建议你们在选好计时起点后，测量以后的各个计数点与这个计时起点的距离.大家想想，这样做，有什么好处?生：我们是每两个计数点间就测量一个数据.这不是一样吗？师：我说的就是你这种做法是合适的，大家就此讨论.生：他这样做是每次都要挪动刻度尺，测出每两个点间的距离，而我的做法与老师您说的一样，我感觉这样能减少测量误差.学生测量数据，记录结果.教师引导学生学会计算各点瞬时速度的方法和表格处理方法. 师：大家想想怎样计算计数点的瞬时速度.生：测量包含某个所研究的点在内的一段时间内的位移Δx ，同时找出对应的时间Δt ，根据 v =tx∆∆算出该点附近的平均速度，把它当作计时器打下这个点时的瞬时速度.生：我们这个小组是选了相邻三个计数点间的间隔为研究对象，根据测量结果算出这两个0.1 s 内的距离Δx ，把v =tx∆∆算出的平均速度近似当作这三个点中的中间点的瞬时速度. 师：大家可以参考按他说的做，这在近似计算来看，还是个很好的方法. 学生算出各个计数点的瞬时速度，并填入自己设计的表格中.教师课件投影参考提示：投影展示的内容（接上次投影中的三条）参考提示：4.选择所打纸带中最清晰的一条，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.5.选择相隔0.1 s，即中间空四个点的时间间隔的若干计数点进行测量，把数据填入表格.6.计算各点的瞬时速度，填入自己设计的表格中，可参考课本第34页表格.三、作出速度—时间图象师：有了原始数据，确定运动规律的最好办法是作速度—时间图象,这样具体的运动规律才能更直观地显现出来.【讨论与交流】学生回顾上一章中描画手拉纸带的速度—时间图象的情景，讨论如何在本次实验中描点、连线.生：以时间t为横轴、速度v为纵轴，建立坐标系，把刚才所填表格中的各点在速度—时间坐标系中描出.师：要注意选择合适的标度哟！否则，作后看看你的图与别人的有什么不同？（要使图象尽量分布在坐标平面的大部分面积）师：请同学们注意观察和思考你所描画的这些点的分布规律.生1：我看描出的这些点都大致落在一条直线上.生2：我们的也是.师：我们是用折线连呢，还是怎样连？生：不能用折线连，速度的实际变化应该是比较平滑的，所以，要用一条平滑的曲线来“拟合”这些点，这样曲线反映的规律应该与实际情况更接近.师：在连线时，还要注意使连线两侧的点数大致相同.学生连线，教师指导，随时回答学生可能提出的问题.生：我们这儿出现了有一个点明显偏离绝大部分点所在的直线.那该怎么办呢？师：这个问题很典型，大家对此进行一下讨论.生：大概是那一瞬时小车的速度瞬时突变了.生：我看小车的运动快慢还是比较均匀的，那一点的速度值可能是测量或计算出了问题.师：如果一旦出现明显偏离较大的点，我们可以认为是测量误差过大、测量中出现偏差所造成的.可以将这个点视为无效点.生：那这个点我们就可以擦去不用了.师：不是的，这个点我们要仍然保留在坐标纸上，因为我们要尊重实验事实，这毕竟是我们的第一手资料，是原始数据.教师在与学生交流的过程中体现科学探究要尊重实验事实的严谨科学态度. 【课堂探究】展示问题：怎样根据所画的速度—时间图象求加速度？生1：从所画的图象中取两个点，找到它们的纵横坐标（t 1，v 1）、（t 2，v 2），然后代入公式a =t v ∆∆=1212t t v v --. 生2：我们在找这两个点的时候还可以充分利用已测的数据、已描画的点的坐标，直接代入公式就行了.师：上面两位同学的讨论，是大家很容易犯的错误.请大家想想看，如果我们仍贪图方便还取已测得的表格中的数据点来求加速度，那么我们就没必要作图了，直接从表格中找两个数据代入公式算不就行了吗？或者我们也根本不需要测那么多的数据，只测量两组数就够了.这样就失去了作图的意义.师：我们求加速度的方法有两个，一个是公式法，可以直接用两组数据代入公式；另一个就是我们今天的图象法.师：我们可以任意选两个间隔较远的点，找出它们的坐标值（注意这两个点不能是我们表格中已测得的点），然后再把的它们的坐标值代入到公式a =t v ∆∆=1212t t v v --中,求出加速度,就能更详细地知道物体的运动情况.学生根据教师指导求出小车运动的加速度，用自己的语言描述小车的运动速度随时间变化的规律. 生1：小车速度随时间逐渐增大. 生2：相同时间里，速度增量相同. 生3：速度跟时间成正比.生4：小车做初速度为零的匀加速直线运动，加速度大小是2.1 m/s 2.师：同学们的描述都是不错的，有的定性说明，有的定量表述.总之，小车的运动速度随着时间的变化在均匀地增大，我们可以用图象法定量求出它的加速度.点评：这里答案不唯一，应鼓励学生大胆表达，对正确的地方表扬，不合适的地方应引导、纠正，这样才能使学生加深印象，培养良好的思维习惯，提高创新意识,开阔思维.【实践与拓展】展示问题：汽车沿平直的公路行驶，小明坐在汽车驾驶员旁，注视着速度计，并记下间隔相等的各时刻的速度值，如下表所示.师：从表中数据得到汽车在各段时间内的运动特点：在0～15 s内，汽车的速度在变化，每5 s速度增大_________km/h；在15～30 s内汽车速度不变,速度大小为___________km/h；在35～45 s 内汽车速度在变化,每5 s速度减小________km/h.生：10 km/h；50 km/h；15 km/h.师：请你根据上表中的数据，在下边的坐标系中标出对应的点，并用平滑的线连接各点，你得到了什么图形？生：如图2－1－2所示.图2－1－2师：如果认为在0～15 s内速度的变化是均匀的，你能在图象中找出汽车在7.5 s时的速度值吗？生：能，为35 km/h.【课堂交流】师：下面我用计算机绘制速度—时间图象，演示给大家看，大家有机会可以到微机室或家中电脑前亲自体验一下哟！观察计算机作图，了解计算机作图的优越性.教师用Excel软件演示作v－t图.学生认真观察、体会并和手工作图加以对比，争取课下独立完成.演示过程与方法：打开Excel工作簿可以看到行和列，行号用1、2、3……表示；列号用A、B、C……表示.将自变量时间的数值从某一单元格开始输入，在同一列中将其他时间值一一输入.在相邻的右侧一列中将速度值一一输入，注意速度值要与时间值相对应.也可以在同一行中依次输入时间和速度，下一行中再次输入第二组时间和速度，直至全部输入完毕.用鼠标选中这些数据.再用鼠标左键单击“图表向导”按钮，出现“图表类型”窗口，选“散点图”，选“确定”按钮，弹出“图表标题输入框”，输入相应的字符后选“下一步”按钮，直到“完成”.出现由点组成的图表，用鼠标右键单击绘图区中任何一个数据点，出现下拉式菜单，选“添加趋势线”，弹出“添加趋势线”窗口，选择“线性”趋势；打开该窗口的“选项”，对其中“显示公式”左侧的小方格用鼠标左键单击出现“√”号后，按“确定”.则图表框中出现一条直线，这就是经过计算机做最佳“拟合”后的v－t图象，并显示出一个表明该图象的函数式.点评：学生每人一机，可能有的学校条件不具备，但教师用机基本能实现，因此这儿作一演示，有计算机的学生课下可自行完成，对微机学习也是一个促进，没有条件的学生也可以增强感观认识，同时还能提高学生的兴趣，增强学生学习的主动性.【课堂训练】出示题目1：在探究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录小车运动情况的纸带，如图2－1－3所示.图中A 、B 、C 、D 、E 为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T =0.1 s.图2－1－3（1）根据纸带上的数据，计算B 、C 、D 各点的速度，填入表中. （2）在坐标纸上作出小车的v －t 图象.解析：由纸带标明的数据可以计算任意相邻两位置之间的位移，然后求纸带上各点的速度和加速度. （1）由纸带的标注可以求出x AB =7.5 cm x BC =x A C －x AB =27.6 cm －7.5 cm=20.1 cm x CD =x AD －x AC =60.3 cm －27.6 cm=32.7 cm x DE =x AE －x AD =105.6 cm －60.3 cm=45.3 cm匀变速直线运动物体在一段时间内的平均速度等于该时间某时刻的瞬时速度，所以v B =Tv AC 2=1.02106.272⨯⨯- m/s=1.38 m/sv C =Tv BD 2=1.02108.522⨯⨯- m/s=2.64 m/sv D =T v CE 2=1.02100.782⨯⨯- m/s=3.90 m/s分别填入表中对应位置即可.（2）在图象上取合适的单位严格描点，这些点大致分布在一条直线上，不能位于直线上的点要尽量对称分布于直线两侧，得到小车的v －t 图象.图象略.点评：本题中要计算A 、E 两点的瞬时速度需要用到A 点前和E 点后的某段距离，也可在学完速度—时间公式后再来完成.本课中可不必刻意追求数据的完整.出示题目2：在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点瞬时速度如下表所示：为了计算加速度，最合理的方法是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，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，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，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值，然后利用公式a=Δv/Δt算出加速度，即方法C.出示题目3：某实验小组用打点计时器探究小车运动情况，用打点计时器记录小车运动的时间，计时器所用电源的频率为50 Hz，图2－1－4所示是与小车相连的纸带上记录的一些点，在每相邻的两点之间都有四个点未画出.用米尺量出A点距离B、C、D、E各点的长度如图上标度.该小组同学在教师的帮助下，设法算出了A、B、C、D、E各点的瞬时速度分别为（单位：m/s）：0.53、0.88、1.23、1.58、1.93.（学完下一章自己就能算出）图2－1－4建立恰当的坐标系，在直角坐标系中描点，观察各数据点并思考怎样用一条线段将各点联系起来，并作出这个图象.图线延长线与纵轴相交，交点的物理意义是什么?从图象可知，这是匀变速直线运动吗?说出原因.若是，请求出加速度.解答：（1）图象如图2－1－5所示,说明：作图象时,要让尽可能多的点落在直线上,不在直线上的点尽可能分居在直线的两侧.相当于数据处理中的平均值,是减小误差的一种最简单的方法,也是较科学的一种方法.（2）图线延长线与纵轴的交点表示的是该运动的初速度,即0.53 m/s.图象中的速度—时间图线是一条直线,且向上倾斜,故这是匀加速直线运动,其斜率为其加速度,即a=3.50 m/s2,方向与初速度方向相同.图2－1－5［小结］本节课我们主要是运用探究式学习的方式用打点计时器来测量小车的速度随时间变化的规律.重点是对重物牵引下小车的运动进行探究，在探究过程中，涉及到了实验的设计、操作以及作图象的方法、原则，很好地提高了大家各方面的能力，同时又为后面学习这种匀变速运动打下了基础.［布置作业］教材第36页“问题与练习”.［课外训练］1.用打点计时器拉动通过计时器的纸带来分析物体运动速度和加速度的实验中，可以分析的运动应该是A.速度恒为正值，加速度亦为正值的运动B.速度恒为负值，加速度亦为负值的运动C.速度由正值变负值，加速度为负值的运动D.速度由负值变正值，加速度为正值的运动2.如图2－1－6所示是采用每秒闪光10次拍摄的小球在水平面上运动的频闪照片，照片中每两个相邻的小球的影像间隔的时间是0.1 s，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.图2－1－6参考答案1.答案：AB解析：用打点计时器研究的运动只能是直线运动，并且纸带不能做往复运动,可以做加速运动，如A、B选项.可以做单向减速运动，但速度方向不能改变，故C、D均错.2.答案：见解析解析：求得各段的平均速度，因间隔时间为0.1 s，故平均速度与瞬时速度近似相等.测出间距，求速度：v1=x1/T=0.07 m/s，v2=x2/T=0.09 m/s，v3=x3/T=0.14 m/s，v4=x4/T=0.18 m/s，v5=x5/T=0.25 m/s.根据所求数据作.出的v－t图象如图2－1－7所示板书设计1 实验：探究小车速度随时间变化的规律活动与探究探究活动的主题：粘贴纸带看能否反映物体的运动规律.参考资料：选择一条打点清晰的纸带，标上计数点，然后将纸带每隔相同时间间隔从计数点处剪下，连续剪下4～5段，分别排列在预先贴有双面胶带的小黑板上，排列时要求底边对齐.如图2－1－8所示，纸带的排列成“阶梯”状.那么，请你讨论这样处理能不能反映物体的运动规律？亲自动手实践一下.图2－1－8提示：因为每段纸带长度都对应物体在相等时间内的位移，所以纸带长度正比于运动速度，从纸带长度均匀增大也可以判定物体的运动速度均匀增大.。

新人教版高一年级物理必修一第二章第一节实验：探究小车速度随时间变化的规律(共29张PPT)

问
题习1、质量都是m的物体在水平面上运动，则在下
与图所示的运动图像中表明物体做匀速直线运动的
练
习图像的是
( AC )
：
x
问
题习2、一枚自制的小火箭由地面竖直向上发射时
与的V-t图像如图所示，则火箭上升到最高点的位置
练习：
对应图中的
( D)
A．O点 B．A点 C.B点 D．C点
问习3、甲、乙两车从平直公路上的同一处向同一
_____0____．
(3)在120s～200s内汽车做__匀__减__速__运动，加速度是 __-0_.2_5_m__/s_2 ，发生位移是___8_00_m__。
(4)由图像得到汽车从A点开始到速度大小为10m/s时所需的时间__2_0_s,__1_6_0_s__。
问题与练习 P33 /3
可以。剪下的纸条长度表示0.1 s时间内位移大小，可
• 14、Thank you very much for taking me with you on that splendid outing to London. It was the first time that I had seen the Tower or any of the other famous sights. If I'd gone alone, I couldn't have seen nearly as much, because I wouldn't have known my way about.
o
0.1
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
t/s
实
验
结
论：
小车的速度随时间的增加而均匀增加

高中物理人教版必修1课件：2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律

个计数点为宜,并测出6段位移:x1、x2、x3、x4、x5、x6,把测量结果
填入自制表格中。
7.利用实验原理中提示的方法,计算出各计数点的瞬时速度,把计
算结果记录在自制表格中。
温馨提示小车所挂钩码的个数既不能太多也不能太少,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无多大
差别,从而使误差增大。加速度的大小以能在50 cm长的纸带上清
都不能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。下午3时24分
45秒下午3时24分15:24:4521.11.22
一
二
三
四
x4-x1=(x4-x3)+(x3-x 2)+(x2-x1)=3at2,写成 x 4-x1=3a 1t2,同理 x 5x2=3a2t ,x 6-x3=3a3t ,故 a1=
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
一
二
三
四
一、实验目的
1.会运用已学知识处理纸带,求各点的瞬时速度。
2.巧用v-t图象处理数据,观察规律。
3.掌握画图象的一般方法,并能用简洁的语言进行阐述。
一
二
三
四
二、实验器材
小车,细绳,钩码,一端附有定滑轮的长木板,打点计时器,低压交流
在计算过程中被抵消了,所以丢失了多个数据,并失去了正负偶然误
差相互抵消的作用,算出的 a 值误差较大。这种方法不可取。
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Z 知识梳理
Z 重难聚焦
D典例透析
HISHI SHULI

高中物理专题2.1 实验探究小车速度随时间变化的关系(讲)(基础版,含解析)新人教版必修1-新人

第二章匀变速直线运动的研究2.1 实验探究小车速度随时间变化的关系★实验目的(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图象处理实验数据，并据此判断物体的运动性质．(4)能根据实验数据求加速度．★实验原理1．瞬时速度的计算：各计数点的瞬时速度可用以该点为中间时刻的一段时间内的平均速度来代替：v n＝x n＋x n＋12T2．根据v－t图象判断运动性质：用描点法可作出小车的v－t图象，根据图象的形状可判断小车的运动性质。

3．加速度的计算：利用v－t图象的斜率求出小车的加速度。

★实验器材打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、复写纸片、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源。

★实验步骤1．如下图，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，重复实验两次。

5．增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验。

★数据处理1．纸带的选取从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头一些过于密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点来确定计数点．说明：为了计算方便和减小误差，通常用连续打5个点的时间作为时间间隔，即T ＝0.1 s.2．采集数据的方法如下图，一般不是直接测量相邻两个计数点间的距离，而是先测量出各个计数点到计时零点的距离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 4.3．速度的计算方法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) 4．设计表格并记录相关数据将各计数点对应的时刻及瞬时速度填入下表中，并据此分析速度随时间的变化关系.5.作出小车运动的v －t 图象(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，如下图．(3)观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律．6．实验中计算加速度的两种方法(1)公式法：利用已测得的两组数据(t n ，v n )和(t m ，v m )代入公式a ＝Δv Δt ＝v m －v n t m －t n求解． (2)图象法：在v －t 图象上任意取两个间隔较远的点(这两个点不是我们表格中已测得的点)，找出它们的坐标值，然后把它们的坐标值代入公式a ＝Δv Δt ＝v 2－v 1t 2－t 1中求出加速度，即用图线的斜率求加速度． ★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．★实验须知1．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。

新教材高中物理第二章1 实验：探究小车速度随时间变化的规律练习(含解析)新人教版必修第一册

1．实验：探究小车速度随时间变化的规律1．掌握打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法。

2．了解如何从实验中获取数据，学会利用v t 图像处理、分析实验数据的方法。

3．知道小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。

1.实验原理(1)瞬时速度的计算：可用以该点为□01中间时刻的一段时间内的□02平均速度来代替，即□03v n ＝x n ＋x n ＋12T。

(2)作出v t 图像判断小车速度随时间变化的关系：以速度v 为纵轴、时间t 为横轴建立直角坐标系，在坐标系中描点作出v t 图像，根据点的分布规律思考小车速度与时间的关系。

2．实验器材打点计时器、一端附有定滑轮的长铝板、小车、纸带、细绳、槽码、刻度尺、导线、交流电源。

课堂任务探究过程·获取数据仔细观察下列图片，认真参与“师生互动”。

活动1：本实验要研究的对象是什么？研究的目的是什么？提示：研究的对象是小车，研究其速度随时间变化的规律。

活动2：本实验的操作步骤是什么？提示：(1)按照实验装置图，把一端带有定滑轮的长铝板平放在实验桌上，并使定滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长铝板上没有定滑轮的一端，连接好电路。

(2)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，另一端连接绕过定滑轮系有槽码的细绳。

(3)把小车停在靠近打点计时器的位置，启动计时器，然后放开小车，让它拖着纸带运动，打点计时器会在纸带上打下一行小点，随后，立即关闭电源。

(4)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。

活动3：本实验中有哪些注意事项？提示：(1)开始放开小车时，应使小车靠近打点计时器。

(2)先启动打点计时器，再放开小车。

(3)取下纸带前，先断开电源。

(4)选取一条点迹最清晰的纸带，舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作为计时起点。

适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚相邻两计数点的时间间隔T 是多少。

物理必修1人教版2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律 (共38张PPT)(优质版)

(2)选择相隔0.1s,即中间空四个点的时间间隔的若干计数点进行测量,并把数据填入表格。
(3)计算各点的瞬时速度,填入自己设计的表格中
（3）作出速度－时间图像(v－t图像)
步骤
(1)确定运动规律最好办法是作v－t图像,这样能更好地显现物体的运动规律。 (2)以时间t为横轴,速度v为纵轴,建立坐标系,选择合适的标度,把表格中的各点在速度－时间坐标系中描出。注意观察和思考你所描画的这些点的分布规律,你会发现这些点大致落在同一条直线上,所以不能用折线连接,而用一根直线连接,还要注意连线两侧的点数要大致相同。
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。 (3)应考虑复写纸与纸带的位置关系。 (4)钩码数量不能过多,长木板两端高低相差不能太大。 (5)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。 (6)先接通电源,后让纸带运动。 (7)打点结束后立即关闭电源。
(3)对于个别明显偏离绝大部分点所在直线的点,我们可以认为是测量误差过大、是测量中出现差错所致,将它视为无效点,但是在图像当中仍应该保留。 (4)根据所画的v－t图像求加速度
从所画的图像中取两个点,找到它们的纵、横坐标(t1,v1)、(t2,v2),然后代入公式
a v v2 v1 t t2 t1
对于选取的两个端点的速度暂时不计算 (误差较大);测量各个计数点之间的距离应考虑估位、单位。
如何处理计算出来的数据？ (1)列表法 (注意列表要求)
位置 0
1
2
3
4
5
时间/s
v1/ms-1 v2/ms-1
(2)图象法 ①根据所得数据,选择合适的标度建立坐标系(让图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积)。 ②描点：观察和思考点的分布规律。 ③拟合：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,用直线拟合, 让尽可能多的点处在直线上,不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。

高中物理必修一21实验探究小车速度随时间变化规律

高中物理必修一：2.1实验：探究小车速度随时间变化规律2.1实验：探究小车速度随时间变化规律一.实验目的：用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律二.实验原理1．打点计时器(1)沿直线运动的物体在连续相等时间间隔的不同时刻的速度分别为v 1、v 2、v 3、v 4…，若v 2－v 1＝v 3－v 2＝v 4－v 3＝…，则说明物体在相等时间内速度的增量相等，由此说明物体在做匀变速直线运动，即a ＝＝＝＝….(2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x 1、x 2、x 3、x 4、…，若Δx ＝x2－x 1＝x 3－x 2＝x 4－x 3＝…，则说明物体在做匀变速直线运动，且Δx ＝aT 2.3．速度、加速度的求解方法“逐差法”求加速度即a1＝，a2＝，a3＝，然后取平均值，即＝，这样使所给数据全部得到利用，以提高准确度“图象法”求加速度即由“平均速度法”求出多个点的速度，画出v-t图象，直线的斜率即表示加速度三.实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)，一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片．四.实验步骤1．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，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面，调节滑轮的高度，使细绳与长木板平行．实验装置见下图，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行．3．把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复三次．4．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开始点，以后依次每五个点取一个计数点，确定好计数始点，并标明0、1、2、3、4、…，测量各计数点到0点的距离x，并记录填入表中.位置编号0 1 2 3 4 5时间t/s 0x/m 0v/(m·s－1)5.计算出相邻的计数点之间的距离Δx1、Δx2、Δx3、….6．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．7．增减所挂钩码数，再做两次实验．[数据处理及实验结论]1．由实验数据得出v-t图象(1)根据表格中的v、t数据，在平面直角坐标系中仔细描点，如图所示，对于每次实验，描出的几个点都大致落在一条直线上．(2)作一条直线，使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的点，应均匀分布在直线的两侧，这条直线就是本次实验的vt图象，它是一条倾斜的直线．2．由实验得出的vt图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律．有两条途径进行分析：(1)小车运动的v-t图象是一条倾斜的直线，如图所示，当时间增加相同的值Δt，速度也会增加相同的值Δv，由此得出结论：小车的速度随时间均匀变化．(2)既然小车的v-t图象是一条倾斜的直线，那么v随t变化的函数关系式为v＝kt＋b，所以小车的速度随时间均匀变化．[误差分析]1．根据纸带测量的位移有误差．2．电源频率不稳定，造成相邻两点的时间间隔不完全相等．3．纸带运动时打点不稳定引起测量误差．4．用作图法，作出的vt图象并不是一条直线．5．木板的粗糙程度并非完全相同，这样测量得到的加速度只能是所测量段的平均加速度．[注意事项]平行纸带、细绳要和长木板平行靠近释放小车前，应使小车停在靠近打点计时器的位置一先一后实验时应先接通电源，后释放小车；实验后先断开电源，后取下纸带防止碰撞在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地，小车与滑轮碰撞减小误差小车另一端挂的钩码个数要适当，避免速度过大而使纸带上打的点太少，或者速度太小，使纸带上打的点过于密集纸带选取选择一条点迹清晰的纸带，舍弃点迹密集部分，适当选取计数点准确作图在坐标纸上，纵、横轴选取合适的单位，仔细描点连线，不能连成折线，应作一条直线，让各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧[典例]某同学利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度．(1)电磁打点计时器是一种使用________(选填“交流”或“直流”)电源的计时仪器，它的工作电压是4～6V，当电源的频率为50 Hz时，它每隔________s打一次点．(2)使用打点计时器时，接通电源与让纸带随小车开始运动，这两个操作过程的操作顺序应该是()A．先接通电源，后释放纸带B．先释放纸带，后接通电源C．释放纸带的同时接通电源D．哪个先，哪个后都可以(3)实验中该同学从打出的若干纸带中选取一条纸带，如图所示，纸带上按时间顺序取A、B、C、D四个计数点，每两个点之间还有四个点未画出，用尺子测得相邻各点间的距离为x1＝3.62 cm，x2＝4.75 cm，x3＝5.88 cm.根据纸带数据可以判断小车在做匀加速直线运动，理由是_________________________.(请用文字描述)；在计数点C所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度是______m/s，小车的加速度是________m/s2.(小数点后保留两位数字)。

物理：2.1《实验：探究小车速度随时间变化的规律》课件(新人教版必修1)

图2-1-3
学点３学点３作出ｖ－ｔ图像
作出速度—时间图象：以速度为纵轴为纵轴，作出速度时间图象：以速度v为纵轴，时间图象时间t为横轴建立直角坐标系，为横轴，时间为横轴，建立直角坐标系，根据表中数据描点，将这些点连成一条直线，数据描点，将这些点连成一条直线，连线时应使尽量多的点落在直线上，时应使尽量多的点落在直线上，不在直线上的点要尽量对称分布在直线两侧。上的点要尽量对称分布在直线两侧。误差较大的点可舍去。图象的特点，较大的点可舍去。由v-t图象的特点，分析图象的特点小车的运动情况，小车的运动情况，如果图象是一条倾斜的直线，则表示小车做匀变速直线运动。直线，则表示小车做匀变速直线运动。
学点1 学点
进行实验
⑴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，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，电源。钩码，刻度尺，电源。 ⑵实验步骤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， 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。打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路。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， 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，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行，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并把纸带的另一端固定在小车的后面。器，并把纸带的另一端固定在小车的后面。把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后释放小车， 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，换上新纸带，拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点，换上新纸带，重复该实验三次。复该实验三次。从三条纸带上选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点， ④从三条纸带上选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点来确定计数点。在后边便于测量的地方找一个开始点来确定计数点。为了计算方便和减小误差，通常用连续打五个点的时间作为时间单位， s。误差，通常用连续打五个点的时间作为时间单位，即Ｔ＝0.1 s。正确使用毫米刻度尺测量相邻两计数点间的距离，并填入表中。用毫米刻度尺测量相邻两计数点间的距离，并填入表中。

高中物理 2.1 实验探究小车速度随时间变化的规律导学案新人教版必修1

实验：探究小车速度随时间变化的规律[学习目标]进一步练习使用打点计时器. 会利用平均速度求瞬时速度.会利用v －t 图象处理实验数据，并据此判断物体的运动性质. 4.能根据实验数据求加速度． [学习重点] 一、实验原理1．纸带上某点的瞬时速度一般用一小段时间内的平均速度求解．2．用描点法画出小车的v －t 图象，图线的斜率表示加速度，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．二、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、坐标纸．三、实验步骤1．如图所示，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，打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路．2．把一条细绳拴在小车上，使细绳水平跨过滑轮，下面挂上适当的钩码，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的后面．3．把小车停在靠近打点计时器的位置，先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一行小点，随后立即关闭电源．换上新纸带，重复操作两次． [学习难点] 四、数据处理1．挑选纸带并测量在打出的纸带中选择一条点迹最清晰的．为了便于测量，舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点当作计时起点(0点)，每5个点(相隔0.1 s)取一个计数点进行测量，如图2所示．(相邻两点间还有4个点未画出，电源频率为50 Hz)图22．瞬时速度的计算和记录(1)计算方法：时间间隔很短时，可用某段时间内的平均速度表示这段时间内某一时刻的瞬时速度，即v n ＝x n ＋x n ＋12T .例如，图中计数点4的速度v 4＝x 4＋x 52T，其中T ＝0.1 s. (2)3.(1)定标度：坐标轴的标度选取要合理，应使图象大致布满坐标纸．(2)描点：在坐标纸上描出各个坐标点的位置．(3)连线：用一条平滑的曲线或直线“拟合”这些点．4．实验结论如果画出的v－t图象是一条倾斜的直线，说明小车做速度均匀变化的直线运动．图象和纵轴的交点表示开始计时时小车的速度——初速度．五、注意事项1．先接通电源，计时器工作稳定后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源．2．要防止钩码落地以及小车与滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它．3．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无多大差别，从而使误差增大，加速度的大小以能在50 cm长的纸带上清楚地取得六、七个计数点为宜．4．要区别计时器打出的计时点与人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个计时点取一个计数点，即时间间隔为T＝0.02×5 s＝0.1 s．(电源频率为50 Hz)5．在坐标纸上画v－t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.[学习过程]任务：一、实验原理及操作例1 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法正确的是( )A．通过调节，使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上B．坐标轴单位长度越小越好C．开始前要先接通电源后松开纸带，打完点要先断开电源后取纸带D．钩码的质量越大越好解析实验中调节滑轮的高度使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上，可以减小摩擦，所以A正确；要适当地选取坐标轴的单位长度使图象尽量分布在较大的坐标平面内，B错误；开始前要先接通电源后松开纸带，打完点要先断开电源后取纸带，这样可以使实验更精确，所以C正确；钩码的质量要适中，不要太大也不要太小，D错误．答案AC[总结提升]1．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器．2．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无多大差别，从而使误差增大，加速度的大小以能在50 cm长的纸带上清楚地取得六、七个计数点为宜．3．先接通电源，等打点稳定后，再释放小车．4．打点完毕，立即断开电源．5．选取一条点迹清晰的纸带，舍弃开头点迹密集部分，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．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.二、实验数据处理例2 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，图3甲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．(电源频率为50 Hz)图3(1)根据运动学有关公式可求得v B ＝1.38 m/s ，v C ＝________ m/s ，v D ＝3.90 m/s.(保留三位有效数字)(2)利用求得的数值在图乙所示坐标纸上作出小车的v －t 图线(从打A 点时开始计时)．利用纸带上的数据求出小车运动的加速度a ＝________ m/s 2.(保留三位有效数字)(3)将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是0.12 m/s ，此交点的物理意义是：____________________________. 解析 (1)打C 点时对应的速度为v C ＝x BD 2T ＝60.30－7.500.2cm/s ＝2.64 m/s.(2)用描点法作出小车的运动图象如图所示．由图知小车运动的加速度a ＝v D －v B t D －t B ＝3.90 m/s －1.38 m/s (3－1)×10－1s＝12.6 m/s 2. (3)此交点表示从A 点开始计时时，小车的速度为 0．12 m/s.答案 (1)2.64 (2)12.6(3)从A 点开始计时时，小车的速度为0.12 m/s [总结提升]1．瞬时速度的计算：小车在某点的瞬时速度，一般用一小段时间内的平均速度来代替，即v ＝Δx Δt. 2．运动性质的判断：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． 3．加速度的计算：利用v －t 图象的斜率求出小车的加速度.【当课检测】1．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学进行了以下实验操作步骤，试找出其中错误和遗漏的步骤(遗漏步骤可编上序号G)．A．拉住小车，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开小车，再接通电源B．将打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，并接好电路C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当的钩码D．取下纸带，再断开电源E．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔F．从所打的纸带中选取理想的纸带进行测量分析错误和遗漏：①________________________________________________________________________；②________________________________________________________________________；③G.________________________________________________________________________；正确的步骤顺序为________________________．2．某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，所得纸带点间距过密，若利用该纸带分析小车运动情况，下列做法可行的是( )A．每隔9个点取一个计数点，计数点时间间隔为0.2 sB．每隔2个点取一个计数点，计数点时间间隔为0.04 sC．只研究纸带后端几个间距较大的点所在区域D．只研究纸带前端较密的几个点所在区域3．(多选)一小球在水平桌面上做直线运动，用照相机对着小球每隔0.1 s拍照一次，得到一幅频闪照片，用刻度尺量得照片上小球各位置如图4所示，已知照片与实物的比例为1∶10，则( )图4A．图中对应的小球在通过8 cm距离内的平均速度是2 m/sB．图中对应的小球在通过8 cm距离内的平均速度是1.6 m/sC．图中对应的小球在通过6 cm处的瞬时速度是2.5 m/sD．图中对应的小球在通过6 cm处的瞬时速度是2 m/s4．光电计时器是一种常用计时仪器，其结构如图5甲所示，a、b分别是光电门的激光发射和接收装置，当有滑块从a、b间通过时，光电计时器就可以显示出物体的挡光时间．现有某滑块在斜面上滑行，先后两次通过光电门1和光电门2，计时器显示的挡光时间分别是t1＝5×10－2 s、t2＝3×10－2 s，滑块从光电门1到光电门2所经历的总时间t＝0.15 s，用分度值为1 mm的刻度尺测量小滑块的长度d，示数如图乙所示．图5(1)读出滑块的长度d为________ cm.(2)滑块通过光电门的速度v1、v2分别为________ m/s、________m/s.(3)滑块的加速度大小为________．(计算结果保留三位小数)。

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

新教材高中物理·必修一
2.1实验1:探究小车速度随时间变化的规律
探天地之美，析万物之理
新课导入
初中已经学过，可以用频闪照相的方法同时记录物体运动的时刻和位置。
电磁打点计时器
基本原理：当接通电源后，线圈产生磁场，放在线圈中的振片被磁化，由于线圈通的是交变电流，电流方向不断变化，振片就会因反复地受到向上、向下的吸引而不停地振动，于是振针通过复写纸在运动的纸带上打出一行点迹。
距离
x1
x3
x5
测量值/cm 1.20 5.40 12.00
则小车通过计数点2的瞬时速度为0.21 m/s;小车通过计数点4的瞬时速度为0.33m/s;小车的加速度是0.60 m/s2。
实验1：探究小车速度随时间变化的规律
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,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.要逐次测量各段距离,应尽可能地一次测量完毕。 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。
变化的关系图线。
(3)由图像求小车的加速度a。(保留三位有效数字)
a 0.363 0.165 m / s2 0.495m / s2 0.4
（P33）1.(多选)(实验操作)关于用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律的实验,下列说法正确的是( BC ) 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