高中物理必修一第二章《探究小车速度随时间变化的规律》学案

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2.1实验探究小车速度时间变化的规律导学案高一上学期物理人教版

其次章匀变速直线运动的讨论2.1 试验：探究小车速度时间变化的规律一、试验思路1.测量小车在不同时刻的瞬时速度。

2.试验器材：小车、细绳、槽码、一端附有定滑轮的长木板、打点计时器、纸带、刻度尺。

3.试验原理：①利用打点计时器打出的纸带上记录的信息，可计算出各时刻的瞬时速度。

②利用描点作出小车的vt图像，依据图像推断小车速度随时间的变化规律。

二、进行试验1.思路：把小车停在靠打点计时器的位置，启动计时器，然后放开小车，让它拖着纸带运动。

2.试验步骤：①把一端附有定滑轮的长木板放在桌面上，并使定滑轮伸小车纸带打点计时器出桌面，把打点计时器固定在木板上远离定滑轮的一端，连接好电路。

②把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上数槽码量适宜的槽码，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。

调整滑轮高度，使细绳与木板平行。

③使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点，小车靠近滑轮时准时使小车停止，随后关闭电源，再用同样的方法(不转变槽码个数)打出两条纸带。

从这三条纸带中选择一条点迹最清楚的，记录为纸带Ⅰ。

④增加一个槽码，按上述方法打出纸带Ⅰ。

⑤在打纸带Ⅰ的根底上削减一个槽码，仍按上述方法打出纸带Ⅰ。

⑥试验完毕，整理器材。

三、试验数据处理和记录1.纸带的选取及测量①纸带的选取及测量在三条纸带中选择一条适宜的纸带。

为了便于测量，舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点(位置编号为0)。

②从该点开头，每5个计时点取1个计数点(两相邻计数点中间还有4个计时点)进行测量，假如所用交变电源的频率是50Hz，那么两相邻计数点间的时间间隔。

2.瞬时速度的计算①正确使用毫米刻度尺测量每个计数点与计时起点间的距离，再得出每相邻两个计数点间的距离∆x1，∆x2，∆x3，...，如下图。

②由于各计数点的时间间隔比拟短，可以用平均速度来代替瞬时速度。

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 Word版含解析

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。

【整合】人教版必修一第二章第1节实验-探究小车速度随时间变化的规律学案3.doc

名蚌把关崔迄喙淙箱皿密理同歹推送第1节《实验：探究小车速度随时间的变化规律》导学案班级：组别：组名：姓名：【学习目标】1.进一步熟练使用打点计时器2.掌握用实验探究物体运动速度的方法3.学会川图像描述物理规律4.提升动手能力，了解实验探究的一般要求【重点难点】5.重点：学握用实验探究物体运动速度的方法6.难点：用图像描述物理规律【知识链接】1•瞬时速度的求法：在纸带上选取两个相近点，测出位移心和时间则2是纸带在这段时间内的平均速度；如果用平均速度代替瞬时速度，那么心越小，△/越短，平均速度越接近某点的瞬时速度。

2.电磁打点计时器是-•种使用交流电源的计时仪器，其工作电压是4〜6V,电源的频率是50Hz, 它每隔0.02s打一次点.电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器，使用220V交流电压，当频率为50Hz时,它每隔0.02s打一次点。

通过纸带上所打的点迹，可以找出所测两点间的时间。

【学法指导】1.通过对小车运动的设计，培养学牛积极主动思考问题的习惯，并锻炼其思考的全血性、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，培养学牛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小，提高学生合作探究能力.4.在対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，町引中到各事物间的关联性，使口己融入社会.5.通过经历实验探索过程，体验运动规律探索的方法名师杷果崔逵贵俅箱皿密理同步推送【学习过程】一、利用打点计吋器打出几条纸带1.阅读教材回答以下问题：（1）你使用的是哪种打点计时器？它用的是直流述是交流电？它每隔多长时间打一次点?（2）纸带怎样放？放在复写纸（墨粉盘）下还是上？为什么要这样放?（3）先开电源后放纸带？还是先放纸带后开电源？2.按照正确的步骤打出纸带:（1）应当怎样选择纸带？（2）你能直接从纸带中得出哪些信息?（3）怎样利用纸带上的点求出速度，完成下列表格计数点编号012345时间t/s00.10.20.30.40.5相邻点间距x/m0速度v/Cms'1)如何求点1、2、3/4的速度？如何求点0和点5的速度？（c级难度）求点2的速度时，用13两点间距离乳速度好还是04两点间距离算比较好?二、描点、连线如果只看速度，我们只能看出物体速度在增加，如果要更加准确的反映物体运动规律，则需⑴如何建立他标轴，要注意些什么？(讨论)(2)描好点后，是用直线述是虚线连线，如果点迹不在直线上，该如何处理?(3)你画出图彖和其他同学一样么？是什么原因造成的？三、图象反映了哪些规律(1)肓线是什么意思？斜率反映了哪个物理量？*(2)斜率怎样求解才更准确？【课堂小结】【当堂检测】1.下图2-1-3是作直线运动物体的速度-时间图象，其中表示物体作匀变速直线运动的是图( ).图2-1-32.-物体作匀变速直线运动，速度图象如图2-1-4所示，则在前4s内（设向右为正方向）（）A.物体始终向右运动B.物体先向左运动，2s后开始向右运动C.前2s物体位于出发点的左方，后2s位于出发点的右方D.在t=2s Ot，物体距出发点最远3.关于打点计吋器的便用，下列说法屮正确的是（）A.打点计吋器应用低压交流电源，交流电频率为50HzB.纸带必须穿过限位孔，并注意把纸带压在复写纸的上面C.耍先通电，后释放纸带，纸带通过后立即切断电源D.为减小摩擦，每次测最应先将纸带理顺4.两做直线运动的质点A、B的y-Z图彖如图2-1-5所示，试分析它们的运动惜况。

物理必修一2.1探究小车速度随时间变化的规律学案

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规律寄语：物理定律不能单靠“思维”来获得，还应致力于观察和实验！学习目标1、能熟练使用打点计时器。

2、会根据相关实验器材，设计实验并完成操作。

会处理纸带求各点瞬时速度。

3、会设计表格并用表格处理数据。

会用v-t图像处理数据，表示运动规律。

4、掌握图象的一般方法，并能用语音描述运动的特点。

知识回顾1、怎样使用打点计时器及应该注意些什么？1）磁打点计时器和电火花计时器都是一种使用____电源的____仪器。

其中电磁打点计时器工作电压在____ ；电火花计时器工作电压为_______。

当电源的频率是50 Hz时，它们都是每隔______ s打一次点。

2）定好打点计时器，装好纸带后，是先打开打点计时器电源再松手放纸带，还是先松手放纸带再打开打点计时器的电源?为什么？3）点计时器打完点后要不要及时关闭电源，为什么?2、怎样分析和选取纸带上的点？3、纸带能给我们直接提供哪些信息？用刻度尺测量时，若以mm为单位，小数点后保留几位？联系误差，测量有两种：一种是从初始点开始，一种是测量两个计数点之间的距离！那种误差更小？4、通过测量及计算还能得到哪些信息？5、计算所取点的速度原理是什么？上图中小车做加速运动，计算那段的平均速度更接近B 点的瞬时速度？(AB段还是AC段或者其他的段比较好?)6、如何设计表格记录数据？7、数据处理有什么方法？做图像时要注意什么？自学提示:8、自主看书把实验报告1、目的2、原理3、器材4、步骤5注意事项6、数据如何记录弄清？一、实验目的：探究小车速度随变化的规律。

二、实验原理：利用打出的纸带上记录的数据，以寻找小车速度随时间变化的规律。

三、实验器材：①打点计时器、②低压电源、③纸带、④带滑轮的长木板、⑤小车、⑥、⑦细线、⑧复写纸片、⑨。

四、实验步骤：1、如课本31页图所示，把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。

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学案

1.实验：探究小车速度随时间变化的规律目标体系构建明确目标·梳理脉络【学习目标】1．巩固打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法。

2．体验如何从实验研究中获取数据，学会利用图像处理实验数据。

3．能根据“v－t”图像描述小车的运动规律。

【思维脉络】课前预习反馈教材梳理·落实新知知识点1实验思路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铝板、__小车__、纸带、细绳、槽码、__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。

知识点 2 进行实验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。

知识点 3 数据分析处理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 ＋12T。

2．根据v －t 图像判断运动性质：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。

3．加速度的计算：利用v －t 图像的__斜率__求出小车的加速度。

预习自测『判一判』(1)长铝板一定要水平放置，不能一端高一端低。

( × )(2)纸带上可以每隔任意相同数量的点选取一个计数点。

( √ )(3)使用刻度尺测量长度时，要进行估读。

( √ )(4)作v －t 图像时，所描曲线必须经过每一个点。

重庆高中物理必修一第二章《实验：探究小车速度随时间变化的规律》全套教案

探究小车速度随时间变化的规律一、教学分析（一）、教材分析本章出自人教版高中物理必修一第二章第一节。

是一个学生实验，用打点计时器研究小车在中午牵引下的运动，探究小车的运动特点和规律。

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，所以本节在教材中具有承上启下的作用。

（二）、学情分析1.高一学生已经具备较好的物理实验能力、分析问题能力、归纳实验现象的能力。

2.学生刚学习利用打点计时器打下的纸带求物体瞬时速度的方法，这为本节课在方法上铺平了道路。

（三）、教学重难点v-图象。

1.教学重点：（1）.由实验数据得出tv-图象得出小车速度随时间变化的规律。

（2）.由t2.教学难点：（1）.实验探究过程注意事项。

（2）.实验数据的处理。

（四）、课时安排一课时（五）、教学仪器打点计时器、小车、低压交流电源、导线、纸带、带滑轮的长木板、勾码、细线、复写纸片、多媒体教学设备、幻灯片。

二、教学目标（一）、知识与技能1.进一步熟练打点计时器的使用及利用纸带求某时刻瞬时速度的方法。

2.进一步提高用描点法作图的能力。

3.了解匀变速直线运动中速度随时间的变化规律。

（二）、过程与方法1.通过对实验过程的探究，了解物理学的研究方法。

2.认识物理实验和数学工具在物理探究过程中的作用。

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。

（三）、情感态度与价值观1.培养严谨求实的实验态度。

2.通过实验探究培养学习物理和研究物理问题的兴趣，学会探寻物理规律的方法。

3.通过对纸带的处理，实验数据的图象展现，培养实事求是的科学态度，能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、教学过程四、板书设计五、教学反思本节课的设计思路为：学生主观感受──实验设计——实验测量──分析数据─描点作图---得出规律。

高一物理第二章第一节实验探究小车速度随时间变化的规律学案

高一物理第二章第一节实验探究小车速度随时间变化的规律学案【学习目标】1.准确理解实验原理，熟练应用打点计时器，掌握纸带处理的方法，提高实验探究能力。

2.自主学习，小组合作，应用打点计时器探究速度随时间的变化规律。

3.激情投入，全力以赴，感悟物理是一门实验科学。

【重点、难点】重点:1.实验探究过程的自我设计和过程实施。

2.利用纸带对数据的处理。

难点：用图像法分析速度随时间的变化规律。

【使用说明】1、依据学习目标自学课本，查阅相关资料，完成“自主学习”部分，用红笔标注重点、疑点。

2、课堂上通过小组合作实验、展示、点评，加深对章节知识的理解达成目标。

【合作探究】一、实验目的：探究小车速度随变化的规律。

二、实验原理：利用打出的纸带上记录的数据，以寻找小车速度随时间变化的规律三、实验器材：1.说出电磁打点计时器和电火花计时器的相同与不同之处：2.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，为完成实验，在下列器材中本实验所必须具有的是；还缺少的仪器有。

①电磁打点计时器②天平③低压直流电源④细线⑤纸带⑥小车⑦钩码⑧秒表⑨一端有滑轮的长木板四、实验步骤：1.在探究小车速度随时间变化的规律实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述实验步骤的代号填在横线上。

A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面。

B．把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路。

C．换上新的纸带，再重做两次。

D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面。

E．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动。

F．把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码。

G．断开电源，取出纸带五、数据处理：1．本实验中，关于计数点间的时间间隔的大小，下列说法中正确的有( )A．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0．10秒。

B．每四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔是O．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。

高中物理必修一第二章《探究小车速度随时间变化的规律》精品学案

让学生自己设计好实验，井口头阐述相关实验器材及步骤．
教师及时评价学生的讨论结果，适时指出不当之处，
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．
师：从表中数据得到汽车在各段时间内的运动特点：在o～15 s内，汽车的速度在变化，每5s速度增大______km／h；在15～30 s内汽车速度不变，速度大小为
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
时的速度值吗?
生：能，为35 km／h．
[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。

人教版(2019)高中物理必修第一册第二章第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律学案

2.1 探究小车速度随时间变化的规律【课程目标】1.进一步练习使用打点计时器及利用纸带求速度．2.学会利用实验数据计算各点瞬时速度的方法．3.学会用图象法处理实验数据，并能根据v t图象描述小车运动速度随时间的变化规律．【重难要点】1.图象法研究速度随时间的变化规律．2.会处理实验数据，会计算各点的瞬时速度．【例题讲解】典例1 在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz，记录小车运动的一段纸带如图甲所示，在纸带上选择A、B、C、D、E、F六个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出．甲乙(1)由纸带提供的数据求出打下C、E点时的小车的速度，填入下表：计数点序号 B C D E计数点对应的时刻t/s 0 0.1 0.2 0.3 通过计数点时小车的速度v/(m·s－1) 0.25 0.45变化规律．(3)根据作出的v t图线可得小车运动的加速度为________m/s2.变式训练1 某人用打点计时器做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，利用打出的一条纸带画出了小车速度随时间变化的图象，如图所示，下列说法正确的是()A. 当电源频率为50 Hz时，打点计时器每隔0.05 s打一个点B. 小车做匀速直线运动C. 小车在t＝0.02 s时的速度大小是0.04 m/sD. 小车的加速度大小为0.04 m/s2典例2 某课外兴趣小组在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，得到如图所示的纸带．实验中所用交流电的频率为50 Hz，纸带前面的几个点较模糊，因此从A点开始每5个点取1个计数点，其中B、C、D、E点的对应速度分别为v B＝________m/s，v C＝________m/s，v D＝________m/s，v E＝________m/s，由此推得F点的速度v F＝________m/s.小车从B点运动到C点的加速度a1＝________m/s2，从C点运动到D点的加速度a2＝________m/s2，从D点运动到E点的加速度a3＝________m/s2.变式训练2 在研究某物体的运动规律时，打点计时器打下如图所示的一条纸带．已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，相邻两计数点间还有四个打点未画出，由刻度尺已读得以下数据：AB间距离x2＝1.70 cm、BC间距离x3＝2.01 cm、CD间距离x4＝2.30 cm、DE间距离x5＝2.62 cm、EF间距离x6＝2.90 cm.(1)由刻度尺读得OA间距离x1＝________cm；(2)打B点时物体的速度v B＝________(用x1、x2、…及相邻计数点周期T表示)；(3)物体运动的加速度a＝________m/s2；打A点时物体的速度v A＝________m/s.(结果均保留两位小数)【课后巩固】1. 在“研究匀变速直线运动”的实验中，包含下列四个步骤：①把长木板放在实验台上，用木块垫高；②把纸带穿过打点计时器，并固定在小车后面；③把打点计时器固定在长木板垫高的一端，连接好电路；④把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，正确的操作顺序是( )A. ①②③④B. ①②④③C. ②①③④D. ①③②④ 2. (多选)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法中对于减小实验误差有益的是( )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 3.(多选)在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列关于作v-t 图象的说法中，正确的是( )A. 只要确定了v-t 图象中的两点，就可以得到小车运动的v －t 图象，因此，实验只需要测出两组数据B. 作v-t 图象时，所取的点越多，图线就越准确C. 作出的v-t 图线应该通过所有的点，图线曲折也可以D. 对于偏离直线较远的点，说明误差太大，应舍去 4. 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 －1) 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0 A. 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，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 ＝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 5. 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. ③④6. 如图是某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时打出的纸带，已知打点计时器的电源频率是50 Hz(周期是0.02 s)，则( )A. v C ＝6.00＋8.000.02m/sB. v C ＝（6.00＋8.00）×10－20.04m/sC. v C ＝6.00＋8.000.04m/sD. v C ＝（6.00＋8.00）×10－20.2m/s7. 如图，利用打点计时器记录物体匀变速直线运动信息所得到的纸带．为便于测量和计算，每5个点取一个计数点．已知s 1＜s 2＜s 3＜s 4＜s 5.对于纸带上2、3、4 这三个计数点，相应的瞬时速度关系为( )A. 计数点2的速度最大B. 计数点3的速度最大C. 计数点4的速度最大D. 三个计数点的速度都相等8. 如图所示是某次实验中得到的一条纸带．A 、B 、C 、D 、E 分别表示纸带上连续打出的点，打点计时器所用的电源频率为50 Hz.根据图示数据可知( )A. 纸带做匀速运动B. 相邻两计数点的时间间隔为0.1 sC. A 与C 之间纸带平均速度为0.31 m/sD. 打B 点时纸带的瞬时速度约为1.56 m/s9. 用电磁打点计时器、平板(光滑)、小车等器材探究小车速度随时间变化的规律，如图所示是某同学即将释放小车之前的实验装置图．该装置图中有3处明显错误，它们分别是：(1)_____________________________________________________________________；(2)_____________________________________________________________________；(3)_____________________________________________________________________．10.做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带，如图甲所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，电火花计时器接220 V、50 Hz交流电源．甲(1)设电火花计时器的周期为T，计算F点的瞬时速度v F的公式为v F＝________．(2)他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如表．以A点对应的时刻为t＝0，试在图乙所示坐标系中合理地选择标度，作出v t图象，并利用该图象求出物体的加速度a＝__________m/s2.对应点 B C D E F速度/(m·s－1) 0.141 0.180 0.218 0.262 0.301乙(3)如果当时电网中交变电流的电压变成210 V，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比________(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．【参考答案】1. D 解析：先组装器材，然后进行实验操作，所以首先把长木板放在实验台上，用木块垫高，然后将打点计时器固定在长木板上，并接好电路；再将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔，最后把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，故顺序为①③②④，故D 正确．故选D.2. ACD 解析：若小车的加速度过小，会使点过于密集，不便于测量，B 错误；由实验可知A 、C 、D 三项均有利于减小实验误差．3. BD 解析：作图时应使尽量多的点在直线上，故B 、D 正确．4. 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的数据，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，可以画出许多倾角不同的图象，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C 选项的方法．5. B 解析：考虑有误差，所有的点不可能在同一直线上，若理想化，这些点将都在同一直线上，①③错误，②④正确．6. D 解析：打点周期为0.02 s ，可知相邻计数点间的时间间隔为0.1 s ，则C 点的瞬时速度为：v C ＝x BD 2T ＝6.00＋8.002×0.1×10－2 m/s ，选项D 正确，A 、B 、C 错误．7. C 解析：由于s 1＜s 2＜s 3＜s 4＜s 5，故物体的速度逐渐增加，即v 2＜v 3＜v 4，选项C 正确．8. D 解析：由纸带可知，BC ＝6.24 cm －2.92 cm ＝3.32 cm ，CD ＝9.95 cm －6.24 cm ＝3.71 cm ，在任意相等的时间内，位移不相等，则纸带不是做匀速运动，选项A 错误；由于电源频率为50 Hz ，所以相邻的计数点间的时间间隔T ＝0.02 s ，选项B 错误；根据平均速度的定义得AC 段的平均速度 v AC ＝x AC t AC ＝0.062 42×0.02m/s ＝1.56 m/s ，选项C 错误；打纸带上B 点时小车的瞬时速度大小约等于A 、C 间的平均速度，选项D 正确．9. (1)细线与平板不平行 (2)打点计时器接的是直流电源 (3)小车离打点计时器的距离太远解析：电磁打点计时器是一种计时仪器，所用电源为交流电源，因此题图中接直流电源是错误的；细线和平板应平行，而题图中细线和平板不平行，故需要调整它们的位置；实验开始时，小车应紧靠打点计时器，以保证在纸带上打足够多的点，有利于数据的处理与分析，而题图中小车离打点计时器的距离太远，所以此处是错误的，也应该进行调整．10. (1)d 6－d 410T(2)如图所示 0.4 (3)不变解析：(1)每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，所以相邻两个计数点间的时间间隔T′＝5T，该过程中的平均速度v F＝d6－d410T.(2)作出v t图象如答案图所示，注意尽量使描出的点落到直线上，不能落到直线上的点尽量让其分布在直线两侧．由速度—时间图象的斜率表示加速度，得a＝ΔvΔt＝0.3－0.10.5m/s2＝0.4 m/s2.(3)电网电压变化，并不改变打点的周期，故测量值与实际值相比不变．。

高中物理必修一第二章实用教学学案《实验：探究小车速度随时间变化的规律》

钩码个数太少，打点密集，钩码个数太多，打点太少，都会带来实验误差，选项 D 错误．答案 BC
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，如图 4 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．(电源频率为 50 Hz)
数据处理视频
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．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. 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坐标平面中央． 6．利用描出的点作 v－t 图象时，不要将相邻的点依次相连成折线，而应使大多数点在直线(或曲线)上，不在线上的点均匀分布在直线(或曲线)两侧，个别离线较远的点舍去．
二、数据处理 1．挑选纸带并测量在三条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 3 所示．(相邻两点间还有 4 个点未画出)
图3
2．瞬时速度的计算和记录 (1)计算方法：时间间隔很短时，可用某段时间的平均速度 xn＋xn＋1 表示这段时间内某一时刻的瞬时速度，即 vn＝ .例 2T x4＋x5 如，图中计数点 4 的速度 v4＝，其中 T＝0.1 s. 2T (2)设计表格并记录相关数据位置时刻 t/s v(m· s－ 1 ) 0 1 2 3 4 5 6 7

高中物理第二章第一课时实验：探究小车速度随时间变化的规律学案新人教版必修1

第五课时速度变化快慢的描述—加速度一、实验目的1．进一步练习使用打点计时器及利用纸带求速度．2．学会用实验探究小车速度随时间变化的规律的方法，学会用v-t图象处理实验数据．二、实验器材打点计时器、学生电源、复写纸、纸带、导线、一端带有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸．三、实验原理1．v-t图象．利用打点计时器打出的纸带上记录的数据，计算出各时刻的速度，再作出速度与时间的关系图象．(1)某点的瞬时速度一般用一小段时间内的平均速度代替．(2)若v-t图象为一倾斜直线，则物体做匀变速直线运动，图线的斜率表示加速度．2．加速度的求法：逐差法．(1)由纸带判断物体是否做匀变速直线运动．如图表示实验打出的纸带，O、A、B、C、D、E、F、…为每隔时间t选定的一系列计数点．我们可以认为OA、AB、…EF段的平均速度就等于这些段位移所对应时间的中间时刻的瞬时速度，即v－1＝v1，v－2＝v2，…v－6＝v6，因为v －1＝x 1t ，v －2＝x 2t ，…v －6＝x 6t所以a 1＝v 2－v 1t ＝v －2－v －1t ＝x 2t －x 1t t＝x 2－x 1t2同理a 2＝x 3－x 2t 2，…a 5＝x 6－x 5t2 若小车做匀变速直线运动，则a 1＝a 2＝…＝a 5，即有x 2－x 1＝x 3－x 2＝…＝x 6－x 5＝Δx ＝at 2.因此，小车是否做匀变速直线运动，只要看小车在各个连续相等时间内的位移差是否都相等即可．(2)根据纸带及其数据测定匀变速运动小车的加速度．由a 1＝x 2－x 1t 2，a 2＝x 3－x 2t 2，…a 5＝x 6－x 5t2可得小车加速度的平均值： a －＝a 1＋a 2＋a 3＋a 4＋a 55＝x 2－x 1t 2＋x 3－x 2t 2＋x 4－x 3t 2＋x 5－x 4t 2＋x 6－x 5t25＝x 6－x 15t2 显然，这种求a －的方法只用了x 1、x 6两个数据，而x 2、x 3、x 4、x 5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．若把x 1、x 2、…x 6分成x 1、x 2、x 3和x 4、x 5、x 6两组，则有x 4－x 1＝(x 4－x 3)＋(x 3－x 2)＋(x 2－x 1)＝3at 2，写成x 4－x 1＝3a 1t 2，同理x 5－x 2＝3a 2t 2，x 6－x 3＝3a 3t 2，故a 1＝x 4－x 13t 2，a 2＝x 5－x 23t 2，a 3＝x 6－x 33t2.从而a －＝a 1＋a 2＋a 33＝x 4－x 13t 2＋x 5－x 23t 2＋x 6－x 33t 23＝（x 4＋x 5＋x 6）－（x 1＋x 2＋x 3）9t2这种计算加速度平均值的方法叫做逐差法．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系列小点．关闭电源．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．五、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…测量各计数点到0点的距离x，并记录填入表中.(2)分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离Δx1，Δx2，Δx3，…(3)计算平均速度，用平均速度代替相关计数点的瞬时速度，填入上面的表格中．(4)根据表格中的数据，分析速度随时间怎么变化．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，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．六、注意事项及误差分析1．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)牵引小车的钩码质量要适宜．如果质量过大，纸带上打出的计时点太少；如果质量过小，打出的点过于密集，不便于测量距离．(6)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．(7)在坐标纸上画vt图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图线尽量分布在较大的坐标平面内．2．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图象时单位选择不适合或人为作图不准确带来误差．1．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法中正确的是(C ) A ．长木板一定要水平摆放，不能一端高一端低 B ．使用刻度尺测量长度时，不必估读C ．使用刻度尺测量长度时，要估读到最小刻度的下一位D ．作vt 图象时，所描曲线必须经过每一个点2．本实验中，关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的是(AE ) A ．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s B ．每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08 s C ．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s D ．每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08 s E ．每五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.10 s解析：本实验用的电源为50 Hz 的交流电，则相邻两点间的时间间隔为T ＝150 s ＝0.02s ，所以每隔4个点取一个计数点时计数点间的时间间隔为0.10 s ，A 对，B 错；每隔5个点取一个计数点则有6个时间间隔，总间隔为0.02×6 s ＝0.12 s ，C 、D 错；每五个点取一个计数点，则相邻计数点间有五个间隔，时间为0.02×5 s ＝0.10 s ，E 正确．3．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 －＝xt＝18×10－2m0.1 s＝1.8 m/s ，C 正确．4．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，下列说法中正确的是(BC )A．打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮的一端B．开始实验时小车应放在靠近打点计时器的一端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：打点计时器与滑轮间的距离尽可能要大，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，选项A错误，B正确；若先释放小车再接通电源，只能在纸带的后面部分打点，选项C正确；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，选项D错误．5．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，得到如图所示的纸带，其中A、B、C、D、E、F、G为计数点，相邻两计数点间的时间间隔为T，x1、x2、x3、x4、x5、x6分别为AB、BC、CD、DE、EF、FG间的位移，下列可用来计算打D点时小车速度的表达式是(BC)A.x3＋x4TB.x3＋x42TC.x2＋x3＋x4＋x54TD.x1＋x62T解析：可用来计算打D点时小车速度的表达式有x3＋x42T和x2＋x3＋x4＋x54T，但x3＋x42T比x2＋x3＋x4＋x54T更准确一些．6．在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列关于作vt图象的说法中，正确的是(BD)A．只要确定了vt图象中的两点，就可以得到小车运动的vt图象，因此，实验只需要测出两组数据B．作vt图象时，所取的点越多，图线就越准确C．作出的vt图线应该通过所有的点，图线曲折也可以D．对于偏离直线较远的点，说明误差太大，应舍去解析：作v-t图象时，选取的点越多，作出的图线越准确，但由于实验存在误差，同一次实验得到的各点不可能全部在同一直线上，因此，应使落不到直线上的点均匀分布在直线的两侧，以减小实验造成的误差．7．在“研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：为了计算加速度，合理的方法是(C )A ．根据任意两计数点的加速度公式a ＝ΔvΔt算出加速度B ．根据实验数据画出vt 图象，量出其倾角，由公式a ＝tan α求出加速度C ．根据实验数据画出vt 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 偶然误差大，方法D 实际上也仅由始、末两个速度决定，偶然误差也较大，只有利用实验数据画出对应的vt 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.8．一打点计时器固定在倾角为θ的斜面上，一小车拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下，打出的纸带的一段如图所示．纸带上0、1、2、3、4、5、6是计数点，每相邻计数点之间的时间间隔为0.1 s.(1)根据纸带上记录的数据判断小车是做_______________________________________________________运动．(2)若小车做匀加速运动，则加速度大小a＝__________________________________.(3)小车在计数点3所对应的速度大小为v＝_________________________________________________________.答案：(1)匀加速直线(2)4 m/s2(3)1.6 m/s9．一小球在桌面上从静止开始做加速运动，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．如图甲所示，1位置恰为小球刚开始运动的瞬间，作为零时刻．摄影机连续两次曝光的时间间隔均为0.5 s，小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v1＝0，v2＝0.06 m/s，v3＝______m/s，v4＝0.18 m/s，v5＝________m/s.在如图乙所示坐标系中作出小球的速度—时间图象(保留描点痕迹)．解析：如题图所示，x 2＋x 3＝0.12 m ，则v 3＝x 2＋x 32T ＝0.122×0.5m/s ＝0.12 m/s又x 4＋x 5＝0.24 m ，则v 5＝x 4＋x 52T ＝0.242×0.5m/s ＝0.24 m/s.其vt 图象如下图所示．答案：0.12 0.24 见解析图10．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图所示给出了从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：x 1＝1.40 cm ，x 2＝1.90 cm ，x 3＝2.38 cm ，x 4＝2.88 cm ，x 5＝3.39 cm ，x 6＝3.87 cm.那么：(1)在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：v 1＝________cm/s ，v 2＝________cm/s ，v 3＝________cm/s ，v 4＝________cm/s ，v 5＝________cm/s.(2)在平面直角坐标系中作出速度—时间图象． (3)分析小车运动速度随时间变化的规律．解析：(1)显然，两相邻的计数点之间的时间间隔为T ＝0.02×5 s ＝0.1 s ．对应各点的速度分别为：v 1＝x 1＋x 22T ＝1.40＋1.902×0.1 cm/s ＝16.50 cm/sv 2＝x 2＋x 32T ＝1.90＋2.382×0.1 cm/s ＝21.40 cm/sv 3＝x 3＋x 42T ＝2.38＋2.882×0.1 cm/s ＝26.30 cm/sv 4＝x 4＋x 52T ＝2.88＋3.392×0.1 cm/s ＝31.35 cm/sv 5＝x 5＋x 62T ＝2.39＋3.872×0.1cm/s ＝36.30 cm/s.(2)利用描点法作出vt图象，如下图所示．(3)小车运动的vt图象是一条倾斜向上的直线，说明速度随时间均匀增加．答案：(1)16.50 21.40 26.30 31.35 36.30 (2)见解析图(3)v随t均匀增加11。

人教版高一物理必修一第二章2.1探究小车速度随时间变化关系学案

第一节实验研究小车速度随时间变化的规律〖新要求〗1、会正确使用打点器打出的匀速直运的。

2、会用描点法作出v-t象。

3、能从v-t象剖析出匀速直运的速度随的化律。

4、培育学生的研究精神。

〖新〗一．目的研究小速度随化的律。

二．原理利用打出的上的数据，以找小速度随化的律。

三．器械打点器、低源、、滑的木板、小、、、复写片、。

四．步1．如本34所示，把附有滑的木板平放在桌上，并使滑伸出桌面，把打点器固定在木板上没有滑的一端，接好路。

2．把一条拴在小上，使跨滑，下挂上适合的。

把穿打点器，并把的一端固定在小的后边。

3．把小停在凑近打点器，接通后，松开，小拖着运，打点器就在上打下一行小点，随后立刻关源。

上新，重复三次。

4．从三条中一条比理想的，舍掉开比密集的点迹，在后便于量的地方找一个点做起点。

了量方便和减少差，往常不用每打一次点的作的位，而用每打五次点的作的位，就是s×s。

在好的起点下面表示A，在第6点下面表示B，在第11点下面表示 C⋯⋯，点A、B、C⋯⋯叫做数点，两个相数点的距离分是 x1、x2、x3⋯⋯5．利用第一章方法得出各数点的瞬速度填入下表：地点 A B C D E F G（s）0v(m/s)6．以速度v ，t 成立直角坐系，依据表中的数据，在直角坐系中描点。

7．通察思虑，找出些点的散布律。

五．注意事1．开始放小，使小凑近打点器。

2．先接通源，器工作后，再松开小，当小停止运及断开源。

3．要防备落地和小跟滑相撞，当小抵达滑前及用手按住它。

4．引小的个数要适合，免得加快度大而使上的点太少，或许加快度太小而使各段位移无多大差，进而使差增大。

加快度的大小以能在60cm的上清楚地获得六七个数点宜。

5．要区器打出的点和人取的数点。

一般在上每5个点取一个数点，隔s。

〖知精〗知点1.打点器的使用第1页[例1]使用打点计时器时，以下问题对实验的影响是什么？1）错接在直流电源上，影响是2）电源频次不稳，影响是3）打点针压得太紧，影响是4）电源电压不稳，影响是5）振针过长，影响是知识点2.实验器械的考察[例2]在以下给出的器械中，选出“研究小车速度随时间变化的规律”的实验中所需的器械并填在横线上（填序号）。

2023学年新教材高中物理第二章实验：探究小车速度随时间变化的规律学案新人教版必修第一册(含答案)

新教材高中物理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新课程标准1．掌握实验原理及步骤，会处理实验数据，知道实验应注意的事项．2．能分析实验数据，发现总结小车的运动规律，形成结论，能根据vt图像描述小车的运动规律．3．能撰写实验报告，对科学探究过程与结果进行交流和反思．核心素养目标实验必备·自主学习——突出基础性素养夯基一、实验思路1．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vt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．2．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木板、小车、纸带、细绳、槽码、________、交流电源．3．实验思路如图所示，把一端带有________的长木板平放在实验桌上，木板上放一个可以左右移动的________，小车一端连接穿过打点计时器的________，另一端连接绕过滑轮系有________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随时间变化情况．二、进行实验1．把附有滑轮的________放在实验台上，并使滑轮伸出桌面，把________固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路，如图所示．2．把小车停在________(选填“靠近”或“远离”)打点计时器的位置．先________________，后________(选填“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________(或在小车上放置重物)，再做两次实验．三、数据记录及数据分析1．采集数据从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉纸带开头一些过于________的点，找一个适当的点作为计时起点．可选择相隔0.1s(或更短)的若干计数点进行测量．如图所示，先测量出各个计数点到计时起点的距离x1、x2、x3、x4、x5…，再计算出相邻的两个计数点间的距离：Δx1＝x1，Δx2＝x2－x1，Δx3＝x3－x2，Δx4＝x4－x3，Δx5＝x5－x4，….2．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v1＝________，v2＝________，…T为相邻两个计数点间的时间间隔，若交流电源频率为50Hz，每隔四个点取一个计数点(相邻两个计数点之间还有四个点)，则T＝0.1s.(2)设计表格并记录相关数据3．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，如右图所示．(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vt图像求出小车运动的加速度a＝________．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．为避免小车跟滑轮相碰，在小车到达滑轮前应及时用手按住．5．选取一条点迹清晰的纸带，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．6．在坐标纸上画vt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．精析典例·素养提升——突出综合性素养形成类型一实验器材及实验操作典例示范例1 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，(1)除电火花计时器(含纸带、墨粉盘)、小车、一端带有定滑轮的长木板、细绳、槽码、导线和开关外，在下面仪器和器材中，必须使用的有________．A．220V交流电源B．电压可调的直流电源C．刻度尺D．停表E．天平(2)下列实验操作步骤中，有明显错误的是________．A．将电火花计时器固定在长木板上，纸带固定在小车尾部并穿过电火花计时器限位孔B．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面悬挂适当质量的槽码C．将小车移至靠近定滑轮处D．放开纸带，再接通电源针对训练1 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，(1)实验室提供了以下器材：电火花计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、槽码、刻度尺、交流电源、停表、弹簧测力计．其中在本实验中不需要的器材是________．(2)按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上________．A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面B．把打点计时器固定在木板没有滑轮的一端，并连好电路C．换上新的纸带，再重做两次实验D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面E．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动F．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的槽码G．断开电源，取出纸带针对训练2 如图甲所示的(图中长木板水平固定)是高中物理常用的力学实验装置，现用该装置完成“探究小车速度随时间变化的规律”．(1)图乙中的实验照片中是否有实验错误、不合理或不必要之处？若存在问题，请指明问题所在．(2)下列哪些措施能有助于减小实验的误差________．A．选用输出电压稳定性更佳的恒定电源B．选用输出电压变化周期更稳定的交变电源C．调节滑轮高度，使拉线与长木板平行D．实验中满足槽码质量m远小于小车的质量ME.实验前先平衡小车与木板间的摩擦力类型二实验数据处理典例示范例 2 [利用纸带研究物体的运动]如图所示是某同学用打点计时器研究小车运动规律时得到的一段纸带，根据图中的数据，计算小车在AB段、BC段、CD段和DE段的平均速度大小，判断小车运动的性质．(电源的频率为50Hz)判断小车运动情况的方法(1)直接由纸带上打出的点的疏密程度粗略判断；(2)先算出各段的平均速度，再由平均速度的大小判断；(3)利用所画的vt图像，直接判断．例3 [利用纸带计算速度和加速度]在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：(1)如图甲所示，所用计时器的工作电压为________；A．直流220VB．交流220VC．直流6VD．交流8V(2)某次实验得到如图乙所示的一条清晰纸带，截取了其中一段用刻度尺(单位：cm)进行测量，在纸带上标注了A、B、C、D、E、F、G共7个计数点(每两个点迹标注一个计数点)，已知打点计时器所用电源的频率为50Hz，取计数点A对应时刻为0.其中计数点E所在位置的刻度尺读数为________cm，小车加速过程中DF段的平均速度为________m/s(计算结果保留两位有效数字)，用这一速度表示小车通过E点时的瞬时速度，并将其描点在坐标纸(下图)上(其中B、C、D、F四个点已描点完成)．请同学们在坐标纸上拟合图线，并求解小车运动的加速度大小a＝________m/s2(计算结果保留两位有效数字)．针对训练3 做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验．(1)用一条纸带穿过计时器，该同学发现有图甲中的两种穿法，感到有点犹豫．你认为________(选填“A”或“B”)的穿法效果更好．(2)完成实验后，小明用刻度尺测量纸带距离时如图乙，B点的读数是________cm，已知打点计时器每0.02s打一个点，则B点对应的速度v B＝________m/s(v B结果保留三位有效数字)．(3)某实验小组中的四位同学利用同一条纸带的数据作vt图像，分别作出了如图所示的四幅vt图像，其中最规范的是________．评价检测·素养达标——突出创新性素养达标1.(多选)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列方法有助于减小实验误差的是( )A．选取计数点，把每打5个计时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．舍去开始时纸带上密集的点，只利用点迹清晰、间隔适当的那一部分进行测量、计算D．尽量减少挂在细绳下槽码的个数2．(多选)在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列关于作出vt图像的说法中，正确的是( )A．只要确定了vt图像中的两点，就可以得出小车运动的vt图像，因此，实验只需要测出两组数据B．作vt图像时，所取的点越多，图线就越准确C．作出的vt图线应该通过所有的点，图线曲折也可以D．对于偏离直线较远的点，说明误差太大，应舍去3．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50Hz.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＝________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vt图像．根据图像，t＝0时的速度v0＝________m/s，加速度a＝________m/s2(计算结果保留两位有效数字)．4．如图甲所示，用打点计时器记录小车的运动情况．小车开始在水平玻璃板上运动，后来在薄布面上做减速运动．所打出的纸带及相邻两点间的距离(单位：cm)如图乙所示，纸带上相邻两点间时间间隔为0.02s.(1)计算打点计时器打出点2、3时小车的速度大小，填入表中；(2)在平面直角坐标系中作出小车在薄布上运动的vt图像：(3)小车在玻璃板上运动的速度大小为________m/s.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实验必备·自主学习一、2．刻度尺3．定滑轮小车纸带槽码二、1．长木板打点计时器2．靠近启动打点计时器放开小车3．槽码三、1．密集2．(1)Δx1+Δx22T Δx2+Δx32T3．(4)ΔvΔt精析典例·素养提升类型一【例1】【解析】(1)使用电火花计时器时需要用220 V的交流电源，可以用来计时，不需要停表；处理纸带时需要用刻度尺测量长度；实验中不需要测量质量，故选A、C.(2)实验操作时，将接好纸带的小车停在靠近电火花计时器处，先接通电源，再释放纸带．故C 、D 错误，A 、B 正确．C 、D 符合题意．【答案】 (1)AC (2)CD针对训练1 解析：(1)本实验需要测量的物理量是位移和时间，用打点计时器打出的纸带上的点就可以算出时间，用刻度尺可以测出两点间的距离，因此，不需要弹簧测力计和停表．(2)根据实验的步骤，正确的顺序应为DBFAEGC. 答案：(1)弹簧测力计、停表 (2)DBFAEGC针对训练2 解析：(1)照片A ：实验有错误之处，选用蓄电池作为电源．照片B ：实验有不合理之处，小车起始点离打点计时器过远．(2)选用输出电压稳定性更佳的稳定电源，打点计时器不能计时，A 错误；选用输出电压变化周期更稳定的交变电源可使打点周期稳定，减小误差，B 正确；调节滑轮高度，使拉线与长木板平行，可减小误差，C 正确；测定小车的速度不需要满足槽码的质量m 远小于小车的质量M ，也不需要实验前先平衡小车与木板间的摩擦力，D 、E 错误．答案：(1)见解析 (2)BC 类型二【例2】【解析】先明确相邻计数点间的时间间隔，然后利用平均速度公式v ＝Δx Δt求解，得v AB ＝x 1t 1＝1.90×10−25×0.02m/s ＝0.19 m/s ；v BC ＝x 2t 2＝2.40×10−22×0.02m/s ＝0.60 m/s ；v CD ＝x 3t 3＝1.20×10−20.02m/s ＝0.60 m/s ；v DE ＝x 4t 4＝2.38×10−22×0.02m/s ＝0.595 m/s ≈0.60 m/s.由以上计算数据可以判断出在误差允许的范围内，小车运动的性质是先加速运动后匀速运动．【答案】先加速运动后匀速运动【例3】【解析】 (1)电火花计时器的工作电压为220 V 交变电源，而电磁打点计时器工作电压约为8 V 交变电源，图中为电火花计时器，故B 正确．(2)计数点E 所在位置的刻度尺读数为14.50 cm.DF 段的位移x DF ＝19.15 cm －10.30 cm ＝8.85 cm ，则小车在DF 段的平均速度v ̅＝xDF 2T ＝8.85×10−22×0.04m/s ≈1.1 m/s.根据描点作图，v t 图像如答图所示，a ＝Δv Δt＝ 1.22−0.7020×10−2−2.4×10−2 m/s 2≈3.0 m/s 2.【答案】(1)B (2)14.50 1.1 如图所示 3.0针对训练3 解析：(1)纸带应穿过打点计时器的限位孔，压在复写纸下面，据图甲可知B穿法正确．(2)由图可知，B点的读数为3.00 cm，A、C之间的距离为：x AC＝5.90 cm－0.50 cm＝5.40 cm，根据匀变速直线运动中时间中点的速度等于该过程中的平均速度，可以求出B点瞬时速度的大小为v B＝x AC2T ＝5.4×10−22×0.02m/s＝1.35 m/s.(3)描绘图像时取坐标单位的时候不能随意，要使得大部分点落在整个坐标区域中，描完点后，先大致地判断这些点是不是在一条直线上，然后画一条直线，让这些点均匀地散落在这条直线的两侧，故A正确，B、C、D错误．答案：(1)B(2)3.00 1.35 (3)A评价检测·素养达标1．解析：实验中应区别打点计时器打出的点迹与人为选取的计数点，通常每5个计时点选1个计数点，这样计数点间的距离大些，测量位移时相对误差较小，A正确；小车的加速度应适当大一些，从而使纸带上计数点间的距离较大，测量的误差较小，B错误；舍去开始时纸带上密集的点，只利用点迹清晰、间隔适当的那一部分进行测量，这样测量的误差较小，C正确；使挂在细绳下槽码的个数适当，使实验既可以打出足够多的点，又可以让计数点间的位移比较大，有利于减小误差，D错误．答案：AC2．解析：作vt图像时，选取的点越多，作出的图线越准确，但由于实验存在误差，实验时得到的各点不可能全部在同一直线上，因此，应使落不到直线上的点均匀分布在直线的两侧，以减小实验误差．答案：BD3．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 图像与纵轴的交点为t ＝0时的速度v 0＝0.20 m/s ，加速度a ＝ΔvΔt ＝0.70−0.2010×10−2 m/s 2＝5.0 m/s 2.答案：(1)0.70 (2)0.20 5.04．解析：(1)根据题图乙可得v 2＝1.4+1.22×0.02 cm/s ＝65 cm/s ＝0.65 m/s ，v 3＝1.2+1.02×0.02 cm/s＝55 cm/s ＝0.55 m/s. (2)以速度为纵坐标，以时间为横坐标建立直角坐标系．用描点法作出小车在薄布上做减速运动的v t 图像．将图线延长，使其与两坐标轴相交，如图所示．(3)由图像可知，小车做减速运动的初速度为0.85 m/s ，即小车在玻璃板上运动的速度大小为0.85 m/s.答案：(1)0.65 0.55 (2)图见解析 (3)0.85。

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