第1节 实验探究小车速度随时间变化的规律
第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律
[对点训练] 2．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，利用打点计时器
打出了如图所示的一条纸带，其中 1、2、3、4、5、6、7 均为记数 点，且相邻的两个计数点之间都还有 4 个点没有画出来，已知电源 的频率为 50 Hz。现测得： x1＝1.40 cm，x2＝1.90 cm，x3＝2.40 cm， x4＝2.90 cm，x5＝3.40 cm，x6＝3.90 cm。
(1)由纸带提供的数据求出打下点 C、E 时小车的速度，填入下表：
计数点序号
B
C
D
E
对应的时刻 t/s 0 0.1 0.2 0.3
小车的速度
0.25
0.45
v/(m·s－1)
(2)根据表中的数据，在下图中作出小车运动的 v-t 图像： (3)根据作出的 v-t 图线可得小车运动的加速度为________ m/s2。
[微点拨] 数据处理的规范要求
(1)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。
(2)明确坐标轴的意义并选取合适标度，既要把数据标注在坐标系 中，又要匀称直观，合理分布，大小适中。
(3)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。
[解析] (1)vC＝ v BD＝B2Dt ＝AD－2t AB＝0.35 m/s； vE＝ v DF＝D2TF＝AF2－TAD＝0.55 m/s。 (2)画出的 v-t 图像应为一条倾斜的直线，如图所示。
(3)由图像的斜率可求得加速度 a＝ΔΔvt ＝1.0 m/s2。 [答案] (1)0.35 0.55 (2)见解析图 (3)1.0
50 Hz 的低压交流电源上，某同学在打出的纸带上每 5 个点取一个 计数点，共取了 A、B、C、D、E、F 六个计数点，如图甲所示。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，如图乙 所示，由此可以得到一条表示 v-t 关系的图线。
实验探究小车速度随时间变化的规律
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本实验中，关于计数点间时间间隔的下列说法中 正确的有( )A A．每隔四个点取一个计数点，则计数点问的时 间间隔为0.10秒； B．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时 间间隔是0.08秒： C．每隔五个点取一个计数点，则计数点问的时 间间隔为0.08秒； D．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时 间间隔为0.10秒： E．每五个点取一个计数点，则计数点间的时间 间隔为0.08秒。
电池组 停表 天平
电源、导线 ；刻度尺
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题型三，实验数据分析及实验结论
用打点计时器测小车的运动速度,下列说法中正 确的是（ BCD ） A.必须选择点迹清晰的纸带,而且应以打点计时 器打的第一个点作为第一计数点 B.要舍去开头比较密集的点, 选后面较清晰的某 点作为第一个计数点 C.可以每隔任意相同数量的点选取一个计数点 D.在数据处理时,从器材上直接读取的原始数据 一定要有表格记录
(2)把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂 上台适的钩码，把纸带穿过打点计时器并把它的一 端固定在小车的后面。实验装置见图。
(3)把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放 开小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打下 一系列的点。换上新纸带，重复实验三次。
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4
（4）从三条纸带中选择一条比较理想的使用，舍掉 开头的比较密集的点子，在后边便于测量的地方找一 个开始点，为了测量方便和减小误差,我们把每打五次 点的时间作为时间的单位，也就是T=0.02×5=0.1s， 在选好的开始点下面标明0，在第六点下面标明1，在 第十一点下面标明2，在第十六点下面标明3……标明 的点O，1，2，3……叫做记数点，两个相邻记数点间 的距离分别是X1，X2，X3
第1节 实验：探究小车速度随时间变换的规律
第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律一、实验目的1.进一步练习使用打点计时器，通过打出的纸带测量瞬时速度。
2.通过实验获取数据，利用图像处理实验数据。
3.通过数据分析得出小车速度随时间变化的规律。
二、实验设计1.实验方案：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，探究小车的速度随时间的变化规律。
2.实验原理 （1）计算瞬时速度使用毫米刻度尺测量每个计数点与第一个计数点间的距离，得出每相邻两个计数点间的距离Δx 1、Δx 2、Δx 3……，如图所示。
由于各计数点的时间间隔比较短，可以用平均速度来代替瞬时速度。
即v 1＝Δx 2＋Δx 12T ，v 2＝Δx 2＋Δx 32T ，……。
（2）根据v －t 图像判断速度的变化规律用描点法可作出小车的v －t 图像，根据图像的形状可判断小车的运动性质。
利用v －t 图线的斜率可求出小车的加速度。
3.实验器材电磁打点计时器（或电火花计时器）、复写纸、导线、一端附有定滑轮的长铝板、小车、纸带、细绳、槽码、刻度尺、交流电源、坐标纸。
三、实验步骤1.如图所示，把附有滑轮的长铝板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长铝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，下边挂上槽码，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，启动计时器，然后释放小车，一定先接通电源，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，随后关闭电源。
4.增减所挂槽码的个数（或在小车上放置重物），换上新的纸带，按以上步骤再做两次实验。
四、数据处理1.瞬时速度的计算（1）从几条纸带中选择一条点迹最清晰的纸带，舍掉开始纸带的选取一些比较密集的点，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。
高一物理探究小车速度随时间变化的规律
第一节 实验:探究小车速度 随时间变化的规律
导入：
寻求一种运动的特点和规律，一 般从某个具体事例开始。 如何探究小车在重物牵引下的速 度随时间变化有什么规律呢？ 可以通过打点计时器等实验仪器 来探究小车速度随时间变化的规律。
一`实验设计
二`实验步骤
⑴ 木板平放，并使滑轮伸出桌面，把
三、纸带分析及数据处理
• 纸带能给我们提ຫໍສະໝຸດ 哪些信息？1.怎样分析和选取纸带上的点？ • 开头过于密集的点舍掉， • 若纸带上点与点之间的距离较小，可 取多个间隔为一个计数间隔时间（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。
2.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）.
【创新拓展】 某同学用以下方法绘制的小车的v-t 图象，先把纸带每隔0.1s 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 间轴，标出时间，最后将纸条上端中心 连起来，于是得到v-t图象。请你按以 上办法绘制这个图象。这样做有道理吗？ 说说你的看法。
V(cm/s)
计算机作图， 用Excel软件作v-t图。
思考
①若某个点明显偏离直线，可能是什么 原因及怎样处理？
②从图上可以看出小车的速度随时间怎
样变化？
例1.为了计算加速度，合理的方法是:(C) A．根据任意两计数点的速度用公式算 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 = tan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
第二章第1节实验探究小车速度随时间变化的规律课件—物理人教版(2019)必修第一册
1
2
3
4
5
6
0.1
0.2
0.3
0.4Βιβλιοθήκη 0.50.6注意事项
1. 纸带穿过限位孔后，即要与木板平面平行，也要与小车、定滑轮、槽码拉 线在一条直线上，且沿木板纵轴中心线方向。
2. 要选择各车轮受力均衡的小车，确保小车运动过程是沿木板纵轴方向的直 线。
3. 加速度不能太小，避免相对误差较大。 4. 计数点的间隔不能太大，也不能过小。
数据记录
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。
回顾第一章测量瞬时速度的实验计算各点的瞬时速度的方法，计算本实验 中各点的瞬时速度，记录各点的瞬时速度。
位置编号
0
时间 t / s
0
v1 / (m·s-1) v2 / (m·s-1) v3 / (m·s-1)
59
65
70
76
81
86
速度 v / (m·s-1)
答：（1）15；16；18；19；21；23；24
2．下列实验过程中正确使用打点计时器的步骤顺序是 （ A ） ① 启动电源，让小车水平拉动纸带，纸带上就打出一行小点 ② 关掉电源 ③ 取下纸带，从能够看清的某个点开始，往后每 5 个点取一个计数点 ④ 了解打点计时器的结构，然后把它固定在长木板上 ⑤ 把纸带装好 ⑥ 用刻度尺测量从第一个点到每一个计数点的距离 A．④⑤①②③⑥ B．④⑤①⑥③② C．④⑤①③②⑥ D．④⑤①②⑥③
3．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 （ D）
A. 把长木板平放在实验桌上，使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板 没有滑轮的一端
实验一探究小车速度随时间变化的规律
第一节 探究小车速度随时间变化的规律【实验基础知识】一、实验原理与操作1.两种打点计时器(1)作用：计时仪器，当所用交流电源的频率f ＝50 Hz 时，每隔0.02 s 打一次点。
(2)工作条件⎩⎪⎨⎪⎧电磁打点计时器：6 V 以下 交流电源电火花计时器：220 V 交流 电源2．判断物体是否做匀变速直线运动的方法设x 1、x 2、x 3、x 4…为纸带上相邻两个计数点之间的距离，假如Δx ＝x 2－x 1＝x 3－x 2＝x 4－x 3＝…＝常数，则与纸带相连的物体做匀变速直线运动。
3．注意事项(1)平行：纸带和细绳要和木板平行。
(2)两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源后取纸带。
(3)防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，要防止钩码落地和小车与滑轮相撞。
(4)减小误差：小车的加速度要适当大些，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。
二、数据处理与误差分析 1．实验数据的处理(1)由纸带求物体运动速度：根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，v n ＝x n ＋x n ＋12T。
(2)利用纸带求物体加速度①逐差法：根据x 4－x 1＝x 5－x 2＝x 6－x 3＝3aT 2(T 为相邻两计数点之间的时间间隔)，求出a 1＝x 4－x 13T 2，a 2＝x 5－x 23T 2，a 3＝x 6－x 33T 2，再算出a 1、a 2、a 3的平均值a ＝a 1＋a 2＋a 33＝13×⎝⎛⎭⎫x 4－x 13T2＋x 5－x 23T 2＋x 6－x 33T 2＝（x 4＋x 5＋x 6）－（x 1＋x 2＋x 3）9T 2，即为物体的加速度。
②图像法：如图实Ⅰ－1所示，以打某计数点时为计时起点，利用v n ＝x n ＋x n ＋12T 求出打各点时的瞬时速度，描点得v -t 图像，图像的斜率即为物体做匀变速直线运动的加速度。
高中物理 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课件 新人教版必修1
纸、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 合适的钩码，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，并把纸带的一端固定在小车的后 面．
A．图中对应的小球在通过8 cm距离内的平均速度是2 m/s B．图中对应的小球在通过8 cm距离内的平均速度是1.6 m/s C．图中对应的小球通过6 cm处的瞬时速度是2.5 m/s D．图中对应的小球通过6 cm处的瞬时速度是2 m/s
解析：小球在通过8
cm距离内的平均速度
－v ＝
x t
＝
8×10 4×0.1
cm/s＝200 cm/s＝2 m/s，A对，B错；小球通过6 cm处的瞬时
速度等于相邻两点间的平均速度v＝xt′′＝42××100.1cms ＝200 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱm/s
＝2 m/s，C错，D对．
答案：AD
根据纸带数据分析运动性质通常是先由vn＝
xn＋xn＋1 2T
求出
各计数点的瞬时速度，即由一段时间的平均速度表示中间时刻
第1节 实验：探究小车速度随时间变 化的规律
[知识概要]
实验 目的
1.练习使用打点计时器及利用纸带求速度． 2．探究小车速度随时间变化的规律，学会用v-t图象处 理实验数据．
实验 打点计时器、 学生电源、复写纸、纸带、导线、一端带 器材 有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸.
1.打点计时器打出的纸带能记录运动物体在不同时刻的
高中物理 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同步训练(含解析)
第1节实验:探究小车速度随时间变化的规律1.在“探究小车速度随时间变化的规律〞的实验中,如下说法中对于减小实验误差无益的是( B )A.选取计数点,把每打五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局部进展测量、计算D.选用各处平整程度、光滑程度一样的长木板做实验解析:假设小车的加速度过小,会使点过于密集,不便于测量,B对减小实验误差无益,由实验可知A,C,D三项均有利于减小实验误差。
2.(多项选择)在“探究小车速度随时间变化的规律〞实验中,如下器材中必须要用的是( BD )解析:探究小车速度随时间变化的规律,研究对象是小车,需用打点计时器,不需要秒表记时,不需要测力计测重力,应当选BD。
3.在对“探究小车的速度随时间变化的规律〞实验中的打点纸带进展处理时,如下做法中正确的答案是( B )A.一定要选第一个点迹为测量点0B.要舍去纸带上密集点,然后选取测量点C.必须每五个打印点选一个测量点D.用毫米刻度尺测量间距时,应估读到0.1 cm解析:研究纸带时,应舍去纸带上密集点,然后选取测量点,故A错误,B正确;计数点的选取可视实际情况而定,可以取实际打印的点为计数点,C错误;用毫米刻度尺测量间距时,应估读到0.1 mm,故D错误。
4.以下是某同学在做“探究小车的速度随时间变化的规律〞实验的主要步骤:①将打点计时器固定在长木板有滑轮的一端并接好电源;②把一条细线拴在小车上,细线跨过滑轮挂着钩码,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把小车停在打点计时器处,放开小车,接通电源;④取下纸带;⑤换上纸带重复三次。
以上步骤中有过失或重要遗漏的步骤是(填序号),请纠错并补充遗漏的步骤:。
解析:①将打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端并接好电源;③把小车停在打点计时器处,接通电源,放开小车;④断开电源取下纸带。
答案:见解析5.小明做“探究小车速度随时间变化的规律〞的实验中,(1)释放小车时,实验装置如图甲所示,指出该装置或操作中的错误(多项选择)。
第二章第一节探究小车速随时间变化规律
第二章 匀变速直线运动的研究
解析：(1)显然，两相邻的计数点之间的时间间隔为
T＝0.02s×5＝0.1s.
对应各点的速度分别为：
人
教
v1＝x12＋Tx2＝1.420×＋01.1.90cm/s＝16.50cm/s
版 物 理
匀变速直线运动
k tan v a
t
定义：加速度不变的直线 运动称为匀变速直线运动。
t/s
α角是用量角器量出的角还是用△v/△t算出的角？
P17
位移时间图像与速度时间图像的比较分析
静止
x
匀速直线运动
v
0
t
0
t
P17
位移时间图像与速度时间图像的比较分析
匀速直线
x
匀加速直线运动
v
X2
t t
t
vt v0 v at
vt v0 at
速度与时间的关系式
Vt V0 at
末速度 初速度 （速度变化量） 加速度与时间
注意：1、适用于匀变速直线运动。 的积
2、在具体运算中必须规定正方向！ （一般以V0的方向为正方向，则对于匀加速直 线运动，加速度取正值；对于匀减速直线运动， 加速度取负值）
DBFAEGC. 答案：DBFAEGC. 点评：对于实验的步骤，同学们应结合实际操作掌
握．
解决问题
1.一辆汽车在平直公路上行驶，某时刻速度为10m/s, 此后每秒钟速度都增加2m/s，30秒后汽车速度为多 少？
解决问题
2.一辆汽车在高速公路上行驶，某时刻速度为40m/s, 突然司机发现前方有障碍物，立即减速，每秒钟速度 都减少2m/s，10秒后汽车速度为多少？
第一节实验：探究小车速度随时间变化的规律
第一节实验：探究小车速度随时间变化的规律第一节 实验：探究小车速度随时刻变化的规律【知能预备】 1．实验目的〔1〕练习使用打点计时器。
〔2〕利用打上点的纸带研究小车的运动情形，分析小车的速度是如何样随时刻变化的。
2．实验原理〔1〕电磁打点计时器：它是利用电磁感应原理打点计时的一种仪器。
当交流电源频率为50Hz 时，它每隔0.02s 打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时刻间隔为0.02s 。
〔2〕v t -图象法：依照匀变速直线运动某段时刻中间时刻的瞬时速度等于这段时刻内的平均速度，即12n n n s s v T++=。
求出打第n 个计数点时纸带的瞬时速度，再作出v t -图象，分析v 与t 的关系。
3．实验器材打点计时器、纸带、 ① 、导线、 ② 、小车、钩码。
4．实验步骤〔1〕如图1所示，把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没有滑轮的一端，连接好电路。
〔2〕把一条细绳拴在小车内，使细绳跨过滑轮，下边挂上适量的钩码，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， ③ 后，开释小车，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。
换上新的纸带，重复实验三次。
〔4〕从三条纸带中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点找一个开始点，为了测量方便和减小误差，通常不用每打一次点的时刻作为时刻的单位，而用每打五次点的时刻作为时刻的单位，确实是T= ④ 。
在选好的开始点下面标A ，在第六个点下面标B ，在第十一个点的下面标C ，依此类推A 、B 、C 、D ……叫做计数点，如图两个相邻计数点的距离分不是1s 、2s 、3s …〔5〕测出六段位移1s 、2s 、3s 、4s 、5s 、6s 长度，把测量结果记入下表中。
图1〔6〕依照测量结果，利用〝实验原理〞中给出的公式运算瞬时速度的值填入下表。
2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律
7、如图给出了汽车从A点出发到B点做直线运动的V-t 图像，根据图像填空． 匀加速 运动，加速度是______ 0.5m/s2 ． (1)在0～40s内汽车做______ 匀速直线 运动，加速度是 (2)在40s～120s内汽车做________ 0 _________ ． 匀减速 运动，加速度是 (3)在120s～200s内汽车做________ 2 -0.25m/s 2800m 。 ______，发生位移是_______ (4)由图像得到汽车从A点开始到速度大小为10m/s时所 20s, 160s 。 需的时间_________
运动的加速度。
S1 0
1
S2
2
S3
3
S4
4
S5
5
S3 S 4 v3 2T
方法一：取任意两组数据求出Δ v和Δ t，然后代 入Δ v／Δ t求解。
方法二：图象上取一段时间Δ t（尽量取大一 些），找出两个时刻对应的坐标值求出Δ v，代入 Δ v／Δ t求解。
哪一种方法更好？我们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。
问题三：如何处理计算出来的数据？
1、将实验数据填入设计好的表格中。
2、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） 3、描点：观察和思考点的分布规律。 4、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。
由纸带求物体运动加速度的方法： ⑴用“逐差法”求加速度.
根据S4－S1= S5－S2= S6－S3=3aT2 a S6 S5 S4 S3 S2 S1 2 9 T （T为相邻两计数点之间的时间间隔）
第一节 实验：探究小车速度随时间变化的规律
第一节 实验：探究小车速度随时间变化的规律知识点①实验目的1.练习使用打点计时器及利用纸带求速度。
2.应用v －t 图象处理实验数据。
知识点② 实验原理利用打点计时器打出的纸带上记录的数据，先计算出各时刻物体的速度，再寻求速度和时间的关系。
1.计算打各计数点时小车的速度，应在计数点附近取一段很短的时间Δt ，用Δt 内的 当作打该计数点时小车的瞬时速度。
(学完本章第3节后可根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，即v n ＝x n ＋x n ＋12T。
求出打第n 个计数点时纸带的瞬时速度) 2.用描点法画出小车的v －t 图象，图线的斜率表示 ，如果v －t 图象是一条倾斜的直线，说明物体的速度随时间 变化。
知识点③ 实验器材1.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、 。
知识点④ 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，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，放手后，看小车能否在木板上 ，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．把小车停靠在打点计时器处，先 ，后 ，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小点，换上新纸带，重复实验三次知识点⑤ 数据处理1.在三条纸带中选择一条 ，为了便于测量， 开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点当做 。
2.计算出各计数点的 速度，填入设计好的表格中。
3．以速度v 为纵轴、时间t 为横轴建立直角坐标系，根据表中v 、t 数据，在直角坐标系中 ，探究小车速度随时间变化的规律。
一、实验数据的处理方法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 ，并记录填入表中。
第节实验探究小车速度随时间变化的规律优秀文档
据 ① 根据所得数据，选择合适的标度建系
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
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
① 为什么画出的是一条直线？
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？
平均速度 → 瞬时速度（如何测△x）
如何设计表格记录数据？
五 1、列表法。
`
数
据 位置
0
1
2
3
4
5
处
理 时间/s 0
v1/ms-1
v2/ms-1
五 1、列表法。
` 数
2、图象法（v - t 图象）：
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
实验室如何获得较简单的运动？
体 如何设计实验？
操 需要哪些器材？
一
`
实
验 ① 根据所得数据，选择合适的标度建系（图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积） 设 2．滑轮不能过高,细绳应与木板平行.
第二章 匀变速直线运动的研究 2、图象法（v - t 图象）：
考 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？
④ 实验册上的思考题.
验 ⑴纸带木能板给平我放们，提并供使哪滑些轮信伸息出？桌面，把打点计时器固定，连接好电路
②3．根小据车所应得由数紧据靠确打定点点计的时位器置处,开观始察释和放思，考在点撞的击分长布木规板律末。端前应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。
第1节实验探究小车速度随时间变化的规律高一物理自学讲练资料
高一物理同步自学讲练资料——新教材其次章?试验：探究小车速度随时间变化的规律?【学习任务】1、了解电磁打点计时器和电火花打点计时器的根本构成，知道打点计时器的计时原理，并学会使用打点计时器。
2、通过实例学会依据纸带上的点分析小车的运动性质。
3、通过实例学会依据纸带上的点分析打点计时器打各点时的瞬时速度。
4、通过实例学会依据纸带上的点求小车的加速度。
【学问梳理】 试验目的〔1〕进一步练习使用打点计时器并会利用平均速度求瞬时速度; 〔2〕学会利用vt 图像处理试验数据,探究小车速度随时间变化的规律。
试验原理1、利用打出的纸带上记录的数据，以查找小车速度随时间变化的规律。
2、假如纸带上点之间的间隔匀称，那么说明与纸带相连的物体作运动。
假设x 为相邻两点之间的距离，T 为打点周期，那么物体速度的大小为v =。
3、用x 1、x 2、x 3、……表示相邻两点间的距离，假设△x ＝x 2－x 1＝x 3－x 2＝……＝恒量，即连续相等的时间间隔内物体的位移之差为恒量，那么说明与纸带相连的物体的运动为运动。
4、由纸带求作匀变速运动的物体的瞬时速度的方法：v v t =2/。
5、由纸带求作匀变速运动的物体的加速度：〔1〕用“逐差法〞求加速度：即依据2aT s =∆〔T 为相邻两计数点间的时间间隔〕求出21413T x x a -=、22523T x x a -=、23633Tx x a -=，再求a 1、a 2、a 3的平均值即为物体运动的加速度。
〔2〕用v －t 图法求加速度：作匀变速运动的物体在某段时间内的平均速度，等于物体在该段时间中间时刻的即时速度。
求出各计数点对应的小车的速度，作出v －t 图线，图线的斜率即为物体运动的加速度。
试验器材电火花打点计时器、纸带、带滑轮的长木板、小车、钩码、细线、墨粉纸盘、刻度尺。
试验步骤(1)如下图,把一端附有滑轮的长铝板平放 在打点计时器小车试验桌上,并使滑轮伸出桌面,打点计时器固定在长 纸带一铝板没有定滑轮的一端,连接好器材.(2)把一条细绳拴在小车上,细绳的另一端跨过定滑轮且下面挂上适当数量的槽码,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,启动计时器,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一行小点。
实验：探究小车速度随时间变化的规律
◆使用打点计时器进行实验的步骤 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。 同时要注意几点：固定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。
问题情境：气垫导轨及数字计时器如图 所示，打点计时器如图所示
问题
1.如图，滑块在恒定牵引力作用下从同一位置多次释放， 改变挡光片的宽度，记录对应挡光片宽度和时间，计算平 均速度．得到的平均速度有何规律?
大致相等
2.用excel做出平均速度和挡光片宽度关系图像．图线有什 么特点?若要测量瞬时速度，挡光片应该满足什么条件?
计的表格中。
计数点序号
1
2
3
4
5
计数点对应的时刻t/s
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
通过计数点时的速度 v/（m ·s-1）
2.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。
看小车是否能在木板上做平稳的加速运动
D.取下纸带
E.把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上，并使附有定滑轮的一端伸出桌
面
F.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
（1）其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上序号G、
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其中错误或遗漏的步骤有
①
② 将以上步骤完善后,其合理的顺序为 步骤合理的顺序为BECADF. 答案:A中应先接通电源,再放开纸带
;
. .
解析:A中应先接通电源,再放开纸带;D中取纸带前应先断开电源.实验
D中取纸带前应先断开电源 BECADF
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方法点拨
实验步骤可简化为放置→固定→连接→先接后放,开始实验→
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感悟解题规律·培养科学思维
类型一 实验原理与操作 【例1】 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
纸带上打的点记录了小车的运动情况.某同学做此实验时的步骤如下:
A.拉住纸带,把小车停在靠近打点计时器的位置,放开纸带,再接通电源; B.将打点计时器固定在长木板上; C.把一条细绳拴在小车上,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,再重复操作两次,然后从各纸带中选取一条点迹清晰的进行 测量并数据处理.
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第1节 实验:探究小车速度随时间变化的
规律
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解读实验基础 科学探究实验 感悟解题规律
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解读实验基础·萃取实验精华
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测量计算 (1)从纸带中便于测量的点作为计时起点,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,并记录在表中.
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三、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.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. 4.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,使误差增大.
5.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.
重复实验→数据分析.同时还要注意几步:固定时定滑轮要伸出桌面,打点 计时器固定于远离定滑轮的一端;开始实验时先接通电源,后释放小车.
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类型二 实验数据处理 【例2】 (2017·铜仁高一检测)在“探究小车速度随时间变化规律”的实
验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如
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第二章 匀变速直线运动的研究
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2017年四省(市)高一新生教学指导意见 内容与要求 (1)通过实验,探究匀变速直线运动的 特点,能用公式、图像等方法描述匀变 速直线运动. (2)理解匀变速直线运动的规律,能运 用其解决实际问题. (3)体会科学思维中的抽象方法和物理 问题研究中的极限方法. (4)定性了解生活中常见的机械运动. 通过实验认识自由落体运动规律. (5)结合物理学史的相关内容,认识实 验对物理学发展的推动作用. 教学建议及说明 在教学中,要特别注重获取知识 的过程,让学生明白来龙去脉, 做到知其然,知其所以然.要善 于挖掘规律的内涵,从多角度解 释运动规律,从而培养学生的科 学思维和研究方法.在教学中, 要注重从重大发现的历史过程 领悟科学精神、物理思想和研 究方法.要不断在课堂上渗透科 学思路和基本方法,而不是简单 地罗列和灌输.
答案:(2)图见解析
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(3)根据图线可得小车运动的加速度为
m/s2.
0.55m/s 0.25m/s =1 m/s2. 0.4s 0.1s
解析:(3)在 v-t 图像中,图线的倾斜程度表示加速度,即 a=
答案:(3)1
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9.0 2.0 102 m 解析:(2)利用(1)中的方法,求得 v = =0.35
C
2 0.1s
m/s
vD=vCE=0.45 m/s
20.0 9.0 102 m v= =0.55
E
2 0.1s
m/s
将各速度及对应时间在坐标系中描点,可知这些点大致在一条直线上.过这些点作一条 直线得到 v-t 图像如图所示
图(甲)所示,在纸带上选择6个计数点A,B,C,D,E,F,相邻两计数点之间还有 四个点未画出,各点到A点的距离依次是2.0 cm,5.0 cm,9.0 cm,14.0 cm,
20.0 cm.
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(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB=
m/s.CE间
的平均速度为
m/s.
解析:(1)相邻两个计数点间的时间间隔为 0.1 s, 可利用 A,C 间的平均速度表示 B 点的速度,
xAC 5.0 102 m 所以 vB= = =0.25 m/s 2 0.1s 0.2s
14.0 5.0 102 m xCE 而 vCE= = =0.45 m/s 2 0.1s 0.2s
答案:(1)0.25 0.45
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(2)以打A点时为计时起点,建立v-t坐标系如图(乙)所示.请在图中作出小车运动 的速度与时间的关系图线.
位置编号
时间t/s
0
1
2
3
4
5
x/m
v/(m·s-1) (2)分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离x1,x2,x3…
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(3)利用两点间的平均速度等于其内某点的瞬时速度,可通过vn= xn xn 1 求 得计数点1,2,3,4的瞬时速度,填入上面的表格中.
2T
2.作出小车运动的v-t图像 (1)定标度、描点:坐标轴的标度选取要合理,并根据表格中的数据在此坐 标系中描点. (2)连线: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. 二、误差分析 产生原因 偶然 误差 系统 误差 根据纸带测量的位移有 误差 木板的粗糙程度不完全 相同 减小方法 测量各计数点到起始点的距离而不 是直接测量相邻计数点间的距离 尽量选用粗糙程度均匀的木板