高中物理人教版必修1 2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 教案 含解析
人教版(2019)高中物理必修第一册2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律教学设计
2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律教材分析：《实验：探究小车的运动规律》是《普通高中物理课程标准（2017年版）》必修课程必修1模块中“机械运动与物理模型”主题下的内容，课程标准要求为：通过实验，探究匀变速直线运动的特点，用打点计时器、频闪照相或其他实验工具研究匀变速直线运动的规律。
本节课为探究实验，要求学生通过研究小车在重物牵引下速度随时间变化的规律，经历科学探究的活动，学会实验数据的处理方法。
本节课的核心是通过小车在槽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。
在此后的学习中经常用该方法探究物体运动的规律，因此本节课有着重要的地位。
学情分析：学生在第一章已经学过打点计时器的使用，有了使用基础，获取数据作速度-时间图像在第一章中也有涉及，所以学生对实验操作并不陌生，重要是让学生经历过程，学会用图像处理实验数据的科学方法，得到匀变速直线运动的速度与时间的关系，为第二节学习匀变速直线运动的速度与时间的关系打下实验基础。
教学目标：1.学生经历实验探究过程，熟练掌握打点计时器的使用方法。
2.学生处理实验数据，掌握纸带上各计数点瞬时速度的计算方法，培养学生严谨认真的科学态度。
3.学生分析速度-时间图像，得出小车在重物牵引下运动的实验规律，培养学生对科学探究过程和结果进行交流、评估和反思的能力。
教学重点：计数点速度的计算、利用作图法、拟合图线描述物体运动的规律教学难点：分析v-t图像得出小车的运动规律教学方法：实验探究、讲授法、启发式教学教学过程：一、导入新课(课件展示)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？怎样探索复杂运动中蕴含的规律呢？学生活动：观看课件，思考并作简要回答。
师（总结）：要想探究一个物体速度随时间变化的规律，必须知道物体在一系列不同时刻的速度。
人教版高中物理必修一实验：探究小车速度随时间变化的规律课后习题及解析
实验：探究小车速度随时间变化的规律
课后习题答案及解析
1．为研究实验小车沿斜面向下运动的规律，把打点计时器纸带的一端 固定在小车上，小车拖动纸带运动时，纸带上打出的点如图 2.1-5 所示。
（1）某同学用以下方法绘制了小车运动的 v-t 图像。先把纸带每隔 0.1 s 剪断，得到若干短纸条。再把这些纸条并排贴在一张纸上，使这些纸条 下端对齐，作为时间坐标轴，标出时间。最后将纸条上端中心连起来， 于是得到 v-t 图像。请你按以上办法（用一张薄纸压在图 2.1-5 上，复制 得到纸带）绘制这个 v-t图像。
（2）这样做有道理吗？说说你的看法。
2．列车沿长直坡路向下行驶。开始时速度表上的示数是 54 km/h，以后 每 5 s 读取一次数据，见表 2。
表 2 列车速度表
时间 t/s 速度 v/（km·h-1） 速度 v/（m·s-1）
0
5
10
15
20
25
30
54
59
65
70
76
81
86
15
16
18
19பைடு நூலகம்
21
23
24
（1）在表2中填写以 m·s-1 为单位表示的速度值。 （2）作出列车速度与时间关系的 v-t 图像。
选定原点；以横轴表示时间，选定标度，在时间轴上确定 各个时刻的位置；以纵轴表示速度，选定标度，在速度轴上 确定备个速度值的位置；根据表格的数据在坐标系中确定每 组数据所对应的位置；用直线拟合各点，使直线尽量多的通 过数据点或使数据点均匀分布于直线两侧。
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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 ”。
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
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
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。
2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律— 人教版(2019)高中物理必修第一册教案
2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律〖教材分析〗实验探究是为了让学生体会小车在重物的牵引下速度随时间变化的规律。
实验原理较为简单在第一章的时候已经有所涉及，只是没有更加的深入和细化的学习，实验过程和实验操作都是类似的。
在经历探究的过程中，学会处理纸带以及实验数据的处理等，由实验数据做出图像、分析图像，寻找其中蕴含的物理规律，找到加速度的值。
体会图像的直观、形象生动的特点，感受物理的美学。
学生已经学习过位移时间图像和速度时间图像，本节课就是在此基础上开展教学活动。
〖教学目标与核心素养〗物理观念：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。
科学思维：会用表格法处理数据，并合理猜想。
巧用v-t图象处理数据，观察规律。
科学探究：根据相关实验器材，设计实验并熟练操作。
会运用已学知识处理纸带，初步学会根据实验数进行猜测、探究、发现规律的探究方法。
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，能使学生活地运用科学方法来研究问题、解决问题、提高创新意识。
〖教学重点与难点〗重点：1、图像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。
难点：1、会计算各点瞬时速度。
2、对实验数据的处理、规律的探究。
〖教学方法〗教师启发引导教学与学生自主实验，讨论、交流学习成果。
〖教学准备〗学生电源、导线、打点计时器、小车、4个25g的钩码，一端带有滑轮的长木板、带小钩的细绳、纸带、刻度尺、坐标纸、多媒体课件等。
〖教学过程〗一、新课引入通过多媒体课件动图展示：滑板车、导弹发射、老虎捕食的动图。
物体的运动通常是比较复杂的，物体的运动规律各不相同。
滑板车、导弹发射、老虎捕食等这些运动中都有速度的变化。
问题：怎样探索速度随时间变化的规律呢？教学设计说明：从动图入手把本节课更加形象化，创设问题情境，激发探究动机，引导学生发现问题。
寻求一种运动的特点和规律，一般要从某个具体事例开始。
高中物理人教版必修一实验探究小车速度随时间变化的规律
打点计时器纸带分析
x1 x2 x3 x4 x1 = x4 – x3 + x3 – x2 + x2 - x1 = 3a1T2 x5 - x2 = 3a2T2 x6 - x3 = 3a3T2 a= (a1+a2+a3) ／ 3 =[(x4+x5+x6 )- (x1+x2+x3 )] ／(3T)2 逐差法的实质是将 x后 x前 a 纸带分为两大段处理。 2
C
4． 下图所示是用电磁打点计时器测定匀加速直线 运动的加速度时得到的一条纸带， 测量出 AB＝1.2 cm， AC＝3.6 cm， AD＝7.2 cm， 计数点 A、 B、 C、 D 中，每相邻两个计数点之间有四个点未画出， 以下说法正确的是( C )
5．下图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得 的一条纸带． (1)已知打点计时器电源频率为50 Hz，则纸带上打 相邻两点的时间间隔为__________ 0.02s ． (2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻 计数点间有四个点没有画出．从图中读出A、B两点 间距x＝__________ ； C点对应的速度是 0.70 cm __________ 0.100 m/ s (计算结果保留三位有效数字)．
4．实验结论 分析小车运动的v－t图象，描述小车的运动速度随时间的 变化规律． 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．图象和纵坐标的交点表示开始计时 时小车的速度—初速度．
产生原因
根据纸带测量的位移 偶然 有误差，知根据位移 误差 计算的瞬时速度有误 差
减小方法
器材：打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、 纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源．
一、实验步骤 1．如下图所示，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．
实验：探究小车速度随时间变化的规律-优质教案
课题：§1.2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律使用时间：年月日教材分析：《实验：探究小车速度随时间变化的规律》是高中物理新课程（必修1）第二章第一节的内容，是探究物体运动规律的实验基础。
本节内容在本章中乃至整个高中物理中都有重要地位，通过本节的学习探究，学生敲开了研究物体运动规律的大门，让学生进一步体验科学探究过程及提高科学实验能力。
学习起点分析：刚进入高一的学生，实验动手能力，收集数据能力，如实记录数据的科学态度，安全操作的意识，相对较弱。
探究小车速度随时间变化的规律是一个简单的却典型的实验，学生要安装实验装置，锻炼动手能力；开始实验要先启动打点计时器，然后放开小车，是为了在纸带上打出更多的点，便于计算和选择；同一实验重复操作三次，分别收集各次操作中同一物理量的数据，合理的选择出一条最清晰的纸带，认识到了科学收集实验数据的重要性。
教学目标：（一）知识与技能1.根据相关实验器材，设计实验并熟练操作。
2.学会运用已学知识处理纸带，求各点的瞬时速度。
3.会用表格法处理数据，并合理猜想，巧用v－t图像处理数据，观察规律。
4.掌握画图像的一般方法，并能用简洁的语言进行阐述。
（二）过程与方法1．进一步熟练打点计时器的使用，加深学习利用纸带求某时刻瞬时速度的方法。
2．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，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、发现规律的方法，认识数学化繁为简的工具作用，直观运用物理图像展现规律，验证规律。
4.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。
（三）情感态度与价值观1．通过对小车运动的探究，培养学生积极主动思考问题的习惯，并锻炼思考问题的全面性、准确性和逻辑性。
2．通过纸带的处理方法、实验数据的图像展现，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探究、解决问题、提高创新意识。
《探究小车速度随时间变化的规律》教案
高中物理必修第一册教案第二章2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律知识与技能１．会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度２．会用表格法处理数据，并合理猜想３．巧用v-t图象处理数据，观察规律过程与方法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．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３．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。
２．在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力。
３．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、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、实物投影仪课时安排２课时教学过程(可加一多媒体录象，教师就不需要介绍了)在我们的生活中有跳远助跑、驾车、高山滑雪等运动，在自然界中有雨点下落、鸽子飞翔、蜗牛爬行等运动，在这些运动中都有速度的变化，且变化规律不尽相同，我们怎样才能知道速度随时间变化的规律呢？如何探究一个物体速度随时间变化的规律？如何知道物体在不同时刻的速度？用什么仪器测？【实验】问题一：打点计时器结构如何？问题二：用打点计时器测小车的速度所需哪些实验器材、实验步骤？〈步骤：（１）把一端附有滑轮的长木板平放（一高一低可否？）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，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。
〉问题三：本实验特别要注意哪些事项？１．固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。
高一物理《2.1实验：探究小车速度随时间变化规律》教案(必修一)
课题课时2 课时课型问题生成、解决课名数称课《一般高中物理课程标准》中对本节知识的详细内容标准以下：程1.稳固打点计时器的使用，纸带数据的办理和丈量刹时速度方法；标2.经过实验研究体验如何从实验中获得数据，学会利用图像办理实验数据的方法；准3.知道小车在重物的牵引下运动速度随时间变化的规律。
1.知识与技术目标：①依据有关实验器械，设计实验并娴熟操作；②会运用已学知识办理纸带，求出各点的刹时速度；③会用表格法办理数据，并合理猜想；④巧用 v-t 图像办理数据，察看规律；⑤掌握画运动图像的一般方法，并能用简短的语言进行论述；学2.过程与方法目标：习①初步学习依据实验要求设计实验，达成对新规律的研究方法；目②对已经获得的纸带，会用近似的方法得出各点的刹时速度；③初步学会利用实验数据进行猜想、研究、考证、发现规律的研究方法；标④能直观地运用物理图像显现规律、考证规律；⑤进一步在实验过程中体验打点计时器的使用，体验刹时速度的求法；3.感情态度与价值观目标：①在实验的设计过程中体验并锻炼思虑的全面性、正确性和逻辑性；②在实验数据的猜想过程中提升学生的思想发散能力；要点：重①用图像法研究速度变化的规律；点②对运动的速度随时间变化规律的研究；难点：难点①会计算各点的刹时速度；②对实验数据的办理及猜想研究过程；学习过程评论任务（内容、问题、试题）学习活动（方式、行为策略）一、实验原理设计【问题 1】在上一章中我们学会了利用打点计时器来丈量纸教师预设问题：带运动时候的速度，那么打点计时器能不可以测利用打点计时器研究小车量一辆小车在砝码带动运动时的速度？假如的速度随时间的变化规律。
能，请大家设计一个实验，并经过该实验，探究改小车的运动速度随时间变化的规律。
【问题 2】实验中怎么利用砝码拉动小车运动？那么还需要学生踊跃议论，合作解决：什么器械？设计完好的研究实验（包含原理、器械、步骤、注意事项、数据办理等所有过程）。
【问题 3】实验中如何控制小车速度，免得因太快而撞击损毁小车？实验过程中注意事项：1、开始释放小车时，应使小车凑近打点计时器。
实验探究小车速度随时间变化的规律 教案
第一节实验探究小车速度随时间变化的规律教案（1）实验目标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。
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。
（2）仪器和器材①附有滑轮的长木板；②小车；③带小钩的细线；④25 g的钩码3个，也可以用50 g的钩码。
或用沙子和小桶代替钩码，用弹簧秤或天平称量⑤打点计时器；⑥纸带；⑦刻度尺；⑧学生电源、导线。
（3）注意事项① 打点计时器纸带限位器要与长木板纵轴位置对齐再固定在长木板上，使纸带、小车、拉线和定滑轮在一条直线上。
小车要选择在木板上运动不跑偏或跑偏较小的车。
② 牵引小车的钩码以100 g以内为宜。
若用到150 g以上，则纸带上打出的点数不能满足以0．1 s为计数点取6组数值的要求。
解决办法：·用小沙桶替代钩码。
沙桶及沙的质量在40～100 g之间取三种不同质量，可用托盘天平称量沙桶和沙子。
·若用50 g钩码，取至150 g时打出的纸带计数点之间的时间间隔可减小至0．08 s或0．06 s，可以满足6组以上数据的要求。
·为防钩码落地损伤钩码，可在地面铺泡沫塑料垫。
小沙桶可选择能装100 g以上砂子的带盖塑料瓶。
③ 在小车后面安装纸带的方法如图2-1所示。
使小车运动时保持纸带与打点计时器平面、木板平行，减少摩擦力影响。
注意调整滑轮高度，使拉车的线与木板平行，减少拉力的变化。
④ 开启电源，待打点计时器工作稳定后释放小车，同时用一只手在定滑轮一端准备接住小车，防止小车撞击定滑轮，防止小车落地。
即使安装了防撞挡板，也要防止小车落地。
关断电源后再取纸带，取下纸带后，将所用钩码质量标注在纸带上，并给纸带编号。
⑤ 纸带上的点先取零点和计数点进行编号再测距离。
测量长度时不要用短刻度尺分别测量相邻两个计数点间的长度，最好用长刻度尺对齐各计数点（不移动尺子）读出各计数点间长度值，避免测量误差的积累。
人教版高中物理必修一2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律(讲授式)
三、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．
四、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 等于多少秒． 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．
【答案】 DBAFEGC
在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验 中，图 2－1－4 中给出了从 0 点开始，每 5 个点取一个计数 点的纸带，其中 0、1、2、3、4、5、6 都为计数点．测得： x1＝1.40 cm，x2＝1.90 cm，x3＝2.38 cm，x4＝2.88 cm，x5＝ 3.39 cm，x6＝3.87 cm.那么：
2xA＝
xD－3xB＋2xA 3×5f 2
＝xD－3xB＋2xAf2 75
【答案】 (1)0.1 (2)2.49
(3)
xD－3xB＋2xAf2 75
G．断开电源，取出纸带
【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长木板的一端， 并连好电路；把穿过打点计时器的纸带固定在小车的后面， 把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，另一端吊着合适 的钩码；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， 换上新的纸带；再重复做两次．
图 2－1－6
01-第1节 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人教版
共5个计数点，各点间的距离如图2-1-8甲所示，
每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未画出，
电源频率为50 Hz。
图2-1-8
计数点
速度/
m ⋅ s−1
0.260
0.300
左
（1）实验时纸带的____（填“左”或“右”）端是和小车相连的；
【解析】由于小车由静止释放，做加速运动，则纸带左端与小车相连。
、之间的距离
（2）为了计算点的瞬时速度，我们需要测量的物理量是________________，测得
.
0.40
该物理量为_________，计算得到点的瞬时速度为_____m/s。
【解析】为计算点的瞬时速度，需要测量、之间的距离，测得该物理量为
= 3.62 cm + 4.38 cm = 8.00 cm,则可得点的瞬时速度
在纸上确定出、、、、、、共7个计数点，每两个相邻的计数点之间的时
间间隔为0.1 s。
图2-1-3
先接通电源再释放纸带
（1）在实验中，使用打点计时器时应______________________（填“先释放纸带再
接通电源”或“先接通电源再释放纸带”）。
【解析】在实验中，使用打点计时器时应先接通电源再释放纸带。
4.30
（3）利用表格中的部分数据，计算出物块的加速度 =_____m/s
（保留三位有效
数字）。
【解析】由（2）知 =
物块的加速度 =
−
2
=
=
73.90−30.91
2×0.1
2.15−1.72
0.1
× 10−2 m/s = 2.15 m/s
人教版高中物理必修一专题2.1实验探究小车速度随时间变化的规律教案(含答案)
专题2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律【讲】一．讲素养目标科学思维：领悟匀变速直线运动中速度随时间变化的规律。
科学探究：过实验得出物体的运动信息。
能根据速度和加速度的方向关系判断物体的运动性质．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，并据此判断物体的运动性质。
4．能根据实验数据求加速度。
科学态度与责任：增强将物理知识应用于实际生活的意识。
二．讲考点与题型【考点一】实验原理与方法1．利用打点计时器所打纸带的信息，代入计算式v n＝x n＋x n＋12T，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vt图像，根据图像的形状判断小车的运动性质。
若所得图像为一条倾斜直线，则表明小车做匀变速直线运动。
3．利用vt图像求出小车的加速度。
【例1】在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，(1)下列给出的器材中，有一部分已经选好了，请选出还需要的器材。
A.电磁打点计时器B.天平C.低压交变电源D.低压直流电源E.细绳和纸带F.槽码和小车G.秒表H.一端有滑轮的长木板I.刻度尺选出的器材有AEFH，还需要________。
(2)某同学按照以下步骤进行操作：A.换上纸带重复做三次，选择一条较为理想的纸带；B.将电磁打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，接上电源；C.把小车停在靠近电磁打点计时器的地方，先放开小车，再启动电磁打点计时器；D.断开电源，取下纸带；E.把一条细绳拴在小车前端，绳跨过滑轮挂上槽码，把纸带固定在小车后端并让纸带穿过电磁打点计时器。
以上步骤有错误的是________(填步骤前的字母)，应更正为____________________________；步骤合理的顺序是________(填步骤前的字母)。
【答案】(1)C、I(2)C先启动电磁打点计时器，再放开小车BECDA【解析】(1)在本实验中，不需要测量小车和槽码的质量，因此不需要天平，电磁打点计时器使用的是低压交变电源，因此不需要直流电源，同时电磁打点计时器记录了小车的运动时间，因此不需要秒表。
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作 业 布 置 教 学 心 得
教学流程﹨内容﹨板书 如何探究一个物体速度随时间变化的规律？如何知道物体在不同时刻的速度？用什 么仪器测？ 【实验】 问题一：打点计时器结构如何？ 问题二：用打点计时器测小车的速度所需哪些实验器材、实验步骤？ 步骤： （１）把一端附有滑轮的长木板平放（一高一低可否？）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，先接通电源，然后放开小 拨 车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源。 问题三：本实验特别要注意哪些事项？ 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。 【处理数据】 问题四：怎样分析和选取纸带上的点？ 开头过于密集的点舍掉，纸带的一段；若纸带上点与点之间的距离较小，可取多个间 色 工 润 加 键 点 关
【巩固练习】 １．关于用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验操作，下列说法中正确的是 （ ） Ａ．长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低 Ｂ．在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器处 Ｃ．应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车 Ｄ．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动，再断开电源 ２．在用打点计时器研究小车在重物牵引下运动的实验中，某同学有如下操作步骤， 其中错误的步骤是 是 ，遗漏的步骤 。 Ａ．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，松开纸带后再接通电源 Ｂ．将打点计时器固定在平板上，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悬挂适当的钩码 Ｄ．取下纸带 Ｅ．放手，使小车在平板上做加速运动 Ｆ．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 将以上步骤完善后按合理序号排列 。
教学案 科目: 期： 课 题 教学 目标 教学 重难点 规律 探究小车速度随时间变化的 高一物理 主备人: 备课日
计划 1 课时
上课日期
１．会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度 ２．会用表格法处理数据，并合理猜想 ３．巧用 v-t 图象处理数据，观察规律 １．图象法研究速度随时间变化的规律。 ２．对运动间（间隔不再是 0.02s） （但要看具体情况灵活选定） ；原则 上能取六、七个计数点为宜；给选取的点加标记。 问题五：如何计算出所取点的速度？ 用求平均速度的方法来代替（用计算较准确的平均速度来代替） ，如何代替？（选择 包括该点在内的一段位移（该点最好处在中间时刻位置）Δx，找出对应的时间Δt，用Δ x／Δt 作为该点的瞬时速度） ；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。 问题六：如何处理计算出来的数据？ １．列表法。 （注意列表要求） 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。 思考： ①为什么要用直线拟合？ 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？ 问题七：如何根据速度—时间图象（ v—t 图象）求小车的加速度和初速度？ ①取任意两组数据求出Δv 和Δt，然后代入Δv／Δt 求解。 ②在 v—t 图象上取一段时间Δt（尽量取大一些） ，找出两个时刻对应的坐标值求出 Δv，代入Δv／Δt 求解。 哪一种方法更好？（画图时让不在直线上的点尽可能等量地分布在直线两侧，就是为 了使偏大或偏小的误差尽可能地抵消，所以图象也是减小误差的一种手段，也就是说应该 用图象上的点，而不是用实验所得到的数据） 纸带上零时刻的速度和末速度如何求？（根据图象来求，这样可以减小误差） 【计算机绘制 v-t 图象】 将实验所得数据在电脑的 Excel 文件中输入表格，利用其“图表向导”拟合 v-t 图象。