实验：探究小车速度随时间变化的规律(导)学案
实验：探究小车速度随时间变化的规律+导学案 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
实验：探究小车速度随时间变化的规律【复习巩固】：1．运用v-t 图像求加速度大小或分析物体运动情况。
2．打点计时器的结构和工作原理，会使用打点计时器。
【学习目标】：1.进一步练习使用打点计时器。
2.利用v -t 图像处理实验数据，并据此判断物体的运动性质，能根据实验数据求加速度。
【学习重点】：1.图像法研究速度随时间的变化规律。
2.对运动的速度随时间变化规律的探究。
【学习难点】：1.各点瞬时速度的计算。
2.对实验数据的处理、规律的探究。
【高考考向】：打点计时器纸带相关数据的计算。
【自学指导1】：快速阅读教材（P36-37）实验思路和进行实验部分，时间3分钟，用红笔编注问题和答案要点（用序号表示），完成的学生举左手。
1. 实验原理。
2. 实验器材。
3. 实验步骤。
【自学检测1】（4分钟）1.从下列选项中选出需要的器材： A ．电磁打点计时器 B ．天平C ．低压交流电源D ．低压直流电源E ．刻度尺F ．钩码和小车G ．秒表 H ．一端有滑轮的长木板 I ．细绳和纸带选出的器材有AFHI ，还需要____。
(填字母序号) 2. 某同学按照以下步骤进行操作： a ．换上纸带重复实验，选择一条较为理想的纸带； b ．将打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，接上电源；c ．把小车停在靠近打点计时器的地方，先放开小车，再接通电源；d ．断开电源，取下纸带；e ．把一条细绳拴在小车前端，绳跨过滑轮挂上钩码，把纸带固定在小车后端并让纸带穿过打点计时器。
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)。
【自学指导2】：快速阅读教材（P37）数据记录和数据分析部分，时间3分钟，用红笔编注问题和答案要点（用序号表示），完成的学生举左手。
1. 如何记录数据。
2. v-t 图像的作图方法。
【自学检测2】（4分钟）1. 完成实验后，小明用刻度尺测量纸带上各点间的距离时如图乙所示，B 点的读数是_____cm ，已知打点计时器每0.02 s 打一个点，则B 点对应的速度vB ＝_____m/s(vB 结果保留3位有效数字)。
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。
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 ”。
2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律导学案
2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律导学案【教学目标】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【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。
一、自主学习1、实验步骤（1）一端附有的长木板放在实验桌上，打点计时器固定在长木板的。
（2）纸带穿过打点计时器的，固定于小车的后面，细绳的一端栓在小车的前端，跨过定滑轮，另一端挂上适当的。
（3）将小车停在的位置，先后释放纸带。
（4）打完一次纸带后立即，换上纸带，重复操作三次。
2、数据处理（1）在三条纸带中选取一条的纸带，为力便于测量，舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作为。
（2）可以选择相隔△t的点为进行测量，记入自己设计的表格，得出各计数点的瞬时速度。
3、作出速度——时间图象（1）在图象中进行描点，通过观察思考，找出这些点的分布规律。
4、在下列所给器材中，本实验所需的器材有；为达到实验目的，还应增添。
①电磁打点计时器②天平③低压直流电源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5、在探究小车速度随时间变化规律的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下列步骤的代码填在横线上A．把打点计时器固定在木板没有滑轮的一端，并连接好电路B．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面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．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码G．断开电源，取下纸带6、下列关于计数点的说法中，不正确的是（）A．相邻计数点间的时间间隔相等B．计数点进行测量计算，既方便又可减少误差C．相邻计数点间的距离应当相等D．计数点是从计时器打出的实际点选出来的，相邻计数点间点痕的个数相等二、问题探究问题一：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？问题三：本实验特别要注意哪些事项？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，可取多个间隔（可5）为一个计数间隔时间（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。
21《实验探究小车速度随时间变化的规律》导学案
2-1．实验：探究小车速度随时间变化的规律（导学案）[要点导学]1．探究目的：利用打点计时器或电火花计时器探究小车在重物牵引下的运动特点，根据纸带记录的点研究小车速度的变化规律。
2．探究过程：（1）“探究小车速度随时间变化规律”的实验原理如图2-1-1所示，请写出实验所需的器材：_____________________________________________________________________。
正确的实验过程是：a)把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮，把打点计时器固定在木板上没有滑轮的一端，连接好电路。
b)把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上合适的，放手后看小车能否平稳的滑行，然后把穿过打点计时器，并把的另一端固定在小车后面。
c)把小车停在处，先，然后，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，换上纸带，重复实验3次。
d)为了仪器的安全，实验时要防止钩码落地和小车与滑轮碰撞，当小车到达滑轮前及时用手按住。
从三条纸带中选择一条且所有点都在的纸带，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标上O，选取合适的计数点，并标明1、2、3.......6.若在选好的开始点后每打五次点取一个点，则每相邻两个计数点是的时间间隔是T= ；3.增减所挂钩码，或在小车上放置重物，再做三次实验。
4．数据处理（1）利用纸带计数点间距离x1、x2、x3……和相对应的时间，根据第一章用打点计时器测量瞬时速度的方法,得出各计数点的瞬时速度，v1 =(x1+x2)/ 2T、v2 =(x2+x3)/ 2T……；求出各计数点的瞬时速度后，由加速度的定义：a =Δv/Δt计算出小车做直线运动的加速度a。
小车在几个时刻的瞬时速度位置编号012345时间t/s00.10.20.30.40.5v1/(m•s-1)v2/(m•s-1)v3/(m•s-1)纸带粘贴处：（3）作出速度—时间图象建立坐标系，描点作图。
2.1探究小车速度随时间变化的规律导学案
班级姓名物理必修一第二章匀变速直线运动2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律一．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：打点计时器、低压电源、纸带、带滑轮的长木板、小车、、细线、复写纸片、四．实验步骤1．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．把一条细线拴在小车上，使细线跨过滑轮，下边挂上合适的。
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，接通后，放开，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。
换上新纸带，重复实验三次。
4．从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头比较密集的点迹，在后边便于测量的地方找一个点做计时起点。
为了测量方便和减少误差，通常不用每打一次点的时间作为时间的单位，而用每打五次点的时间作为时间的单位，就是T=0.02 s ×5=0.1 s 。
在选好的计时起点下面表明A，在第6点下面表明B，在第11点下面表明C……，点A、B、C……叫做计数点，两个相邻计数点间的距离分别是x1、x2、x3……56．以速度v为轴，时间t为轴建立直角坐标系，根据表中的数据，在直角坐标系中描点。
7．通过观察思考，找出这些点的分布规律。
五．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，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源。
3．要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它。
4．牵引小车的钩码个数要适当，以能在60cm长的纸带上清楚地取得六七个计数点为宜。
5．要区别计时器打出的点和人为选取的计数点。
一般在纸带上每5个点取一个计数点，间隔为0.1 s 。
2．某同学在“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表格中所示：请作出小车的v-t图象，并分析运动特点。
《2.1第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律》导学案及同步练习
《第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律》导学案一、实验思路1．瞬时速度的计算：各计数点的瞬时速度可用该点前后一段时间内的平均速度来代替：v n＝xn＋x n＋12T.2．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．二、实验器材电磁打点计时器(或电火花计时器)、低压交流电源、导线、纸带、带滑轮的长木板、小车、钩码、细绳、复写纸片、刻度尺．三、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．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．四、数据记录1．纸带的选取：从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，且开头过于密集的点应舍掉，用纸带的后一段进行测量；若纸带上点与点之间的距离较小，可多个间隔取一个计数点．2．数据的测量：如图所示，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间的距离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－x4.3．速度的计算：各计数点对应的瞬时速度用平均速度来代替．4．设计表格并记录相关数据将各计数点对应的时刻及相邻两计数点间的距离填入下表中，求出对应计数点的速度，并据此分析速度随时间的变化关系．计数点序号n 01234 5时间t/s00.10.20.30.40.5 相邻两计数点间的距离Δx/m对应计数点的速度v/(m·s－1)1．作出小车运动的v－t图象(1)建系：在坐标纸上建立直角坐标系，用横坐标轴表示时间，纵坐标轴表示速度．(2)描点：在坐标纸上确定出各个坐标点的位置．(3)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，偏差比较大的点舍去，如图所示．2．实验结论(1)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．(2)据所画v－t图象求出小车运动的加速度a＝Δv Δt.六、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．七、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，当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，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．6．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．对实验原理和实验操作的考查用打点计时器可测纸带运动的时间和位移．下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理顺序，将各步骤的字母代号按顺序写在空白处．A．在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在低压________(选填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上．B．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过____________，并压在________下面．C．用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx.D．切断电源，取下纸带，如果共有n个清晰的点，则这段纸带记录的时间Δt＝____________．E．打开电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点．F．利用公式v＝ΔxΔt计算纸带运动的平均速度．实验步骤的合理顺序是____________．[解析] A中电磁打点计时器应使用低压交流电源；B中应将纸带穿过电磁打点计时器的限位孔，并放于复写纸的下方；D中纸带上记录的时间Δt＝(n－1)×0.02 s．合理的实验步骤为BAEDCF.[答案] 交流电磁打点计时器的限位孔复写纸(n－1)×0.02 s BAEDCF对实验数据处理的考查某同学在探究小车速度随时间变化的规律时，对打出的一条纸带进行研究，从O点开始每5个打点取一个计数点(中间4个打点未画出，电源频率为50赫兹)，计数点分别为A、B、C、D、E，该同学已求出各计数点对应的速度，其数值见下表.计数点 A B C D E速度/(m·s－1) 0.70 0.91 1.10 1.30 1.49坐标刻度).(2)计数点O对应的速度为________m/s，加速度为________m/s2.(结果保留两位有效数字)[解析] (1)横坐标每格代表0.05 s，纵坐标每格代表0.1 m/s，描点连线如图．(2)计数点O对应的速度由图象的读数可知为0.50 m/s，求解速度时间图象的斜率即为加速度：a＝ΔvΔt＝2.0 m/s2.[答案] (1)见解析图(2)0.50 2.0图象法处理数据时的两点注意(1)作图时，要用平滑曲线将这些点连起来，要让尽可能多的点分布在线上，不在线上的点均匀分布在直线两侧，离线较远的点删去，注意不可用折线连接．(2)利用v－t图象求加速度时，应选用直线上相距较远的两个点来求直线的斜率，即加速度．不能采用量出直线的倾斜角，然后求出其正切值的方法来计算加速度，因为该倾斜角还与坐标轴的标度有关．实验改进与创新做变速运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电源的频率是50 Hz.由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，按如图所示，每一段纸带的一端与x轴相重合，左边与y轴平行，将纸带贴在坐标系中．(1)本实验中运动的小车，相邻相等时间内位移存在某种关系，请你仔细研究图象，找出这一关系；(2)设Δt＝0.1 s，请作出小车的v－t图象；(3)根据图象求出其加速度大小．[解析] (1)横坐标中的1、2、3、4、5、6分别表示连续相等时间T＝0.1 s内的6段纸带，而纵坐标表示这6段纸带的位移大小，分别设为x1、x2、…、x6.仔细观察可得：x2－x1＝8 mm，x3－x2＝7 mm，x4－x3＝8 mm，x5－x4＝8 mm，x6－x5＝8 mm 可见在实验误差允许的范围内，此车在相邻相等的时间内的位移之差都是相等的．(2)设想将这6段纸带连接起来，并将每段纸带的上端作为计数点的位置，分别为A、B、C、D、E、F，则A点的速度v A ＝22.5＋30.52×0.1mm/s＝265 mm/s＝0.265 m/s.同理可求得v B＝0.340 m/s，v C＝0.415 m/s，v D＝0.495 m/s，v E＝0.575 m/s.在v－t图象中描出A、B、C、D、E各点，拟合得到直线，如图所示．(3)由v－t图象可知，其加速度大小等于直线的斜率的大小，约为0.80 m/s2.[答案] (1)在实验误差允许的范围内，此车在相邻相等的时间内的位移之差都是相等的(2)见解析图(3)0.80 m/s2等效替代法鉴于纸带的宽度相同，可以采用选择一条清晰的纸带，标上计数点，然后将纸带从相邻的计数点剪下，连续剪下4～5段，然后底边对齐并列贴在有格子的纸上，如图所示，纸带的排列呈阶梯状，这种排列也反映了物体运动的规律，因为每段的长度对应物体相等时间内的位移，所以纸带长度正比于运动速度，而纸带的宽度等效为时间，纸带长度均匀增加．由此，这个图象可以等效为物体运动的v－t图象，从图中可看出物体的运动速度均匀增加．1．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法正确的是( )A．小车在钩码的牵引下运动时只需打一条纸带，然后进行数据处理B．为使测量更为严谨，应把打下的第一个点作为第一个测量点C．为了便于测量，应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D．两相邻测量点间的时间间隔必须是0.1 s解析：选C.小车在钩码的牵引下运动时，采用多次测量，打出多条纸带，进行数据处理，有利于减小误差，故A错误；纸带上开始时密集的点，点距过小，测量误差较大，故应舍去，找一个适当的点作为计时起点，故B错误，C正确；选取计数点，可增加测量距离，减小测量过程所产生的误差，两相邻测量点间的时间间隔不一定取0.1 s，故D错误．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，就可以得出小车运动的v－t图象，因此，实验只需要测出两组数据B．作出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，应舍去解析：选BD.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．3．在实验中，利用纸带上的数据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图线不可能为一条直线，而应为一条光滑的曲线②这10个点中有6个点虽然不在一条直线上，但它们在一条直线附近，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6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．③④解析：选B.因为有误差，这些点才不可能在一条直线上，若理想化，这些点将都在一条直线上，①③错误，②④正确，故B正确．4．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列做法不能减小实验误差的是( )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解析：选B.用A项方法选取计数点可以使用于测量和计算的相邻点间的间隔增大，在用直尺测量这些点间的间隔时，在一次测量绝对误差基本相同的情况下，相对误差较小，因此A正确；在实验中，如果小车运动的加速度过小，打出的点很密，长度测量的相对误差较大，测量准确度会降低，因此小车的加速度略大一些较好，因此B错误；为了减小长度测量的相对误差，舍去纸带上过于密集，甚至分辨不清的点是必要的，因此C正确；如果实验中所用长木板各部分的平整程度和光滑程度不同，小车的速度变化会不均匀，从而导致实验误差的增大，因此在实验前对所用长木板进行挑选、检查是必要的，故D正确．5．用速度传感器“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，测得小车各时刻的瞬时速度如下：A．根据任意两个计数点的速度，用公式a＝ΔvΔt算出加速度B．根据实验数据作出v－t图象，量出其倾角θ，用公式a＝tan θ算出加速度C．根据实验数据画出v－t图象，由较远两点所对应的速度及时间，用公式a＝ΔvΔt算出加速度D．依次算出通过连续两个计数点间的加速度，算出平均值即为小车的加速度解析：选C.方法A虽能求出其加速度，由于只利用了其中的两组数据，偶然误差较大，故A错误；作图法是求物体加速度的一个行之有效的方法，具有减小偶然误差的效果，但方法B也是不行的，因两坐标轴的分度大小往往是不相等的，也就是说同一组数据，可以画出许多倾角不同的图线，再加上测量角度时测量误差较大，故不能被采用，故B错误；根据实验数据画出v－t图象，由图线上较远两点所对应的速度及时间，用公式a＝ΔvΔt算出加速度，选较远的两点可以减小误差，故C正确；方法D也具有与方法A相同的缺点，如a1＝v2－v1 T ，a2＝v3－v2T，…，a5＝v6－v5T，求平均值时，a＝v6－v15T，只用了v6和v1两组数据，偶然误差较大，故D错误．6．某同学用打点计时器测量做加速直线运动的物体的加速度，电源频率f ＝50 Hz，在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点．因保存不当，纸带被污染，如图所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：s A＝16.6 mm，s B＝126.5 mm，s D＝624.5 mm.若无法再做实验，可由以上信息推知：(1)相邻两计数点间的时间间隔为________s.(2)打C点时物体的速度大小为________m/s(结果保留两位有效数字)．解析：(1)相邻两点间的时间间隔为0.02 s，每隔4个点取1个计数点，则相邻两计数点间的时间间隔为T＝5×0.02 s＝0.1 s.(2)v C＝sD－s B2T≈2.5 m/s.答案：(1)0.1 (2)2.57．做“探究小车速度随时间变化规律”的实验：(1)用一条纸带穿过打点计时器，该同学发现有如图1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2，B点的读数是________cm，已知打点计时器每0.02 s打一个点，则B点对应的速度v B＝________m/s(v 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分别作出了如图3所示的四幅v －t 图象，其中最规范的是________，由此图象得到的加速度是________m/s 2.解析：(1)由图可知，该打点计时器为电磁式打点计时器；在使用打点计时器时，纸带应放在复写纸的下方，故B 的效果更好．(2)由图可知，A 点的坐标为0.50 cm ，B 点的坐标为3.20 cm ，C 点的坐标为6.30 cm ；已知打点计时器每0.02 s 打一个点，利用匀变速直线运动的推论：v B ＝x AC 2T ＝6.30－0.502×0.02×10－2 m/s ＝1.45 m/s. (3)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C 错误；描绘图象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，故B 、D 错误，A 正确；根据a ＝Δv Δt，结合图象，可知，v －t 图象的斜率即为纸带的加速度，则a ＝0.50－0.210.6m/s 2＝0.483 m/s 2. 答案：(1)B (2)3.20 1.45 (3)A 0.4838．研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示，其中斜面倾角可调．已知电火花计时器所用交流电的周期为0.02 s ．纸带上计数点的间距如图乙所示，其中每相邻两点之间还有4个点未画出．(1)部分实验步骤如下：A．调整倾角，使小车能够匀速下滑．B．关闭电源，取出纸带．C．接通电源，待打点计时器工作稳定后放开小车．D．把打点计时器固定在平板上，将纸带穿过限位孔．E．将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连．F．选择220 V交流电源并接好电路．G．选择6～8 V直流电源并接好电路．H．选择6～10 V交流电源并接好电路．选择其中必需的实验步骤并按正确的先后顺序排列：________(用字母填写)．(2)小车加速度大小的计算式应为a＝________．(3)如果当时电网中交变电流的周期不正常，比已知的T略大，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”)．解析：(1)由于电火花计时器应用220 V交流电，因此G、H不选，另外由于只测加速度，不用平衡摩擦力，A步骤不选，具体步骤为：先固定打点计时器，后接好电源，放好小车，连好纸带，接通电源，放开小车，最后断开电源，取出纸带，因此步骤是FDECB(DFECB)．(2)由于每相邻两个计数点间还有4个点没有画出，所以相邻的计数点间的时间间隔T＝0.1 s，设A到B之间的距离为x1，以后各段分别为x2、x3、x4、x5、x，根据匀变速直线运动的推论公式Δx＝aT2可以求出加速度的大小，得：x4－6x＝3a1T21x5－x2＝3a2T2x6－x3＝3a3T2为了更加准确地求解加速度，我们对三个加速度取平均值得：a＝13(a1＋a2＋a3)，即小车运动的加速度计算表达式为：a＝d6－d3－d39T2＝d6－2d39T2.(3)交变电流的周期T略大，使得打点时间间隔变长，最后测量的Δv偏大，而计算时认为周期T正常，因此测量加速度的值偏大．答案：(1)FDECB(DFECB) (2)d6－2d39T2(3)偏大9．在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中(1)如图甲所示，所用打点计时器的工作电压为________ ；A．直流220 V B．交流220 VC．直流6 V D．交流6 V(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50 Hz，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，并将其描在坐标纸上(见答题卷，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a＝________m/s2(计算结果保留两位有效数字)．解析：(1)电火花打点计时器的工作电压为交流220 V ，而电磁式打点计时器，其工作电压为交流4～6 V ，图中为电火花打点计时器，故B 正确，A 、C 、D 错误．(2)计数点E 所在位置的刻度尺读数为14.50 cm ，DF 段的位移为：x DF ＝(19.15－10.30) cm ＝8.85 cm ，则重物下落过程中DF 段的平均速度为：v －＝x DF 2T ＝8.85×10－24×0.02m/s ＝1.1 m/s.根据描点作图，速度与时间图象如图所示．图线的斜率为加速度，为：a ＝Δv Δt ＝ 1.22－0.70（20－2.4）×10－2 m/s 2＝3.0 m/s 2. 答案：(1)B (2)14.50 1.1 3.010．在用电火花计时器“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，图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)．(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.(结果保留三位有效数字)(2)利用求得的数值在图乙所示坐标纸上作出小车的v－t图象(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大小a＝________m/s2.(结果保留三位有效数字)(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 ＝xBD2T＝60.30－7.500.2cm/s＝264 cm/s＝2.64 m/s.(2)用描点法作出小车的v－t图象如图所示．由图知小车运动的加速度大小a＝vD－v BtD－t B＝3.90 m/s－1.38 m/s（3－1）×10－1 s＝12.6 m/s2.(3)此交点表示从A点开始计时时，小车的速度大小为0.12 m/s.答案：(1)2.64 (2)见解析图12.6(3)从A点开始计时时，小车的速度大小为0.12 m/s《第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律》课后同步练习1．实验思路(1)利用纸带计算瞬时速度：各计数点的瞬时速度可用该点前后一小段时间01平均速度来代替。
《2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律》教学设计、导学案、同步练习
《2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律》教学设计【教学目标】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图像处理数据，观察规律。
5．掌握画图像的一般方法，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，直观地运用物理图像展现规律，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。
【教学重难点】教学重点：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。
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。
【教学过程】一、导入新课物体的运动通常是比较复杂的，物体的运动规律各不相同。
出示图片：高山滑雪、鸽子飞翔、猎豹捕食、蜗牛爬行。
这些运动中都有速度的变化。
提问：怎样探索速度随时间变化的规律呢？要想知道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，这一节我们研究小车在重物牵引下的运动，看看小车的速度是怎样随时间变化的？二、讲授新课实验：探究小车速度随时间变化的规律（一）实验目的探究小车速度随时间变化的规律；练习使用打点计时器。
《实验：探究小车速度随时间变化的规律》教案
《实验：探究小车速度随时间变化的规律》教案课程标准 课标解读1．掌握探究小车速度随时间变化规律的实验思想，能使用打点计时器进行实验。
2．能对实验数据进行记录和处理，并通过数据分析得出实验结论。
3．了解其它探究小车速度随时间变化规律的实验方法。
1、通过实验探究物体运动的速度随时间变化的规律，提升实验设计、处理信息、做出解释等科学探究方面的能力。
为建构匀变速直线运动的模型奠定基础。
2、描绘物体运动的v-t 图像，并通过对拟合成的图线观察、思考，找出物体速度变化的规律。
3、经历探究小车速度随时间变化的规律，体会研究直线运动的一般思路。
4、学习借助计算机数表软件绘制v-t 图像，并选择适当的函数拟合数据，得到物体速度随时间变化的规律。
知识点01 实验思路研究小车在重物牵引下速度随时间的变化规律。
知识点02 进行实验利用打点计时器进行实验。
【即学即练1】在“研究匀变速直线运动”实验中，某实验小组实施了以下实验步骤，其中有错误的步骤是( )A ．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B ．再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，每次必须由静止释放小车，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面C ．把小车停在靠近打点计时器处，接通直流电源后，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，重复两次知识精讲目标导航D．从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个起始点，并把每打五个点的时间作为时间单位.在选好的起始点下面记作0，第六个点作为计数点1，依次标出计数点2、3、4、5、6，并测算出相邻两计数点间的距离，根据公式求出a知识点03 记录数据选择计数点，记录瞬时速度。
【即学即练2】在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法正确的是（）A．分别逐个测出每两个相邻计数点间的距离，这样便于记录B．为使测量更为严谨，应把打下的第一个点作为第一个测量点C．为了便于测量，应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D．两相邻计数点间的时间间隔必须是0.1 s知识点04 数据分析描绘物体运动的v-t图像，并通过对拟合成的图线观察、思考，找出物体速度变化的规律。
实验：探究小车速度随时间变化的规律+导学案 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律导学案学习目标：1、熟练使用打点计时器，掌握处理纸带的方法，2、能利用纸带求得匀变速直线运动的瞬时速度、加速度。
3、会用表格、v-t 图像处理数据并进行数据分析，能探究出小车速度随时间变化的规律。
预学案：1、实验原理从纸带上确定计数点和两计数点间隔的时间，量出相邻计数点间的距离，利用平均速度求出瞬时速度；计算相邻计数点距离之差，通过看其是否是一个常数来确定运动性质。
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、钩码、刻度尺、交流电源。
3、实验思路要研究小车速度随时间变化的规律，就要想办法测量，而打点计时器具有此功能。
如果用打点计时器测量速度，就可以如图所示，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。
4、实验步骤（1）如图所示，把附有定滑轮的长木板放在实验桌上，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，先，再，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，再重复实验两次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析。
（5）增减所挂钩码的个数，更换纸带，按以上步骤再做两次实验。
5、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；滑轮不能过高，纸带、细绳应与木板平行；（目的：保证拉力不变，小车做匀加速直线运动）（2）开始释放小车前，应使小车靠近打点计时器的位置；（目的：可以最大限度地利用纸带）（3）先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车，当小车停止运动时及时断开电源，再取下纸带；（一先一后）（注意：只要使用打点计时器，顺序都一样，切勿颠倒）6、误差分析（1）使用刻度尺测量计数点的距离时有误差；（2）作v-t图像时出现作图误差；（3）电源频率不稳定，造成打点的时间间隔不完全相同；（4）长木板粗糙程度不均匀，小车运动时加速度有变化造成误差。
第二章 实验：探究小车速度随时间变化的规律 导学案
第二章匀变速直线运动的研究第二章1 实验：探究小车速度随时间变化的规律课型：实验课课时：2 主备：吴桂花日期：2012 年09月18 日班级组别座号姓名一、实验目的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.通过实验探究，体验如何从实验中获取数据，学会利用图象处理实验数据的科学方法。
3.分析小车在钩码牵引下速度随时间变化的规律。
二、实验原理在时间间隔很短的情况下，某点的瞬时速度可用一段时间内的平均速度表示，计算出某些时刻的瞬时速度，作出小车运动的速度-时间图象，判断小车速度是否均匀变化。
三、实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、电源、导线、复写纸、纸带、一端带有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸。
四、实验过程1.实验步骤(1)如图所示，把一端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)将一条细绳拴在小车上，将细绳跨过滑轮，下边挂上适当的钩码，使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，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。
2.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、4…测量各计数点到0点的距离x，并填入表中。
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利用某点的瞬时速度等于以它为中间时刻的一小段时间内的平均速度，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，分析小车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，并根据表格中的数据在坐标系中描点。
课题一 实验：探究小车速度随时间的变化规律导学案
课题一实验：探究小车速度随时间的变化规律河北省鸡泽县第一中学057350吴社英学前感知[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．[课前准备]阅读教材，查阅相关资料，完成下列问题：一、自主学习：1、电火花打点计时器使用的电压是？2、在使用电火花打点计时器时，要用几条纸带？3、开启电源和拉动纸带的先后顺序？4、用打点计时器打出的纸带中能直接得到的数据有哪些？通过测量或计算还能得到哪些信息？5、打点计时器是如何记录小车运动的时间？6、小车运动的位移可以通过测量什么获得？在长度测量中，我们需要注意哪些问题？7、你如何根据纸带判断小车的运动情况？8、我们是如何来计算纸带上各点的瞬时速度的？二、合作探究任务：阅读课本P34“进行实验”标题下的两段文字后同组同学进行讨论实验具体方案。
1、实验室中如何获得较简单的变速运动？2、如何测量小车的速度及与之对应时刻？（如何设计实验？）3、实验中需要用到的器材有哪些？4、实验步骤应该如何安排？（语言说明）5、如何选择一条合适的纸带？6、如何选择测量点（计数点）？7、如何来计算各测量点的瞬时速度？8、实验中有哪些地方需要注意的？1)固定打点计时器时，应注意____ _____2)开始实验:开始释放小车时,应使小车靠近______3)实验中：接通电源和释放小车。
两步应先_ ____,后__ __。
4)纸带:分析小车运动,是不是只需打一条纸带？5)打点结束后立即关闭电源。
重点知识与方法归纳知识点一：实验操作1、如图2-1-1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，下边挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车上。
探究小车速度随时间的变化规律(导学案)
§2.1实验：探究小车速度随时间的变化规律（导学案）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．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．一、自主学习﹝一﹞复习回顾：1.如何使用打点计时器？2.如何求纸带上某点的瞬时速度?(二)本节知识预习:.实验目的1__________________________ 2_______________________________实验原理1.____________________________________________________________2._________________________________________________________________3._________________________________________________________________实验器材：实验步骤：（学生自己设计实验）数据处理：1表格法（学生自己设计表格）2图象法（自己建立坐标系描点作图）3如何选纸带，如何测量。
误差分析（学生讨论）二、合作探究怎样根据所画的速度时间图象求加速度？三、巩固练习1．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，对于减小实验误差来说，下列方法中有益的是()A．选取计数点，把每打一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．利用公式Δx＝aT2，多取计数点求出a1、a2、a3…各加速度，再求出它们的平均值a D．先求出各计数点的瞬时速度v1、v2…v n，作出vt图象，求图线的斜率得出加速度2．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()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3．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下：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 ＝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4．如图(a)所示，小车放在斜面上，车前端拴有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连．起初小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的距离．启动打点计时器，释放重物，小车在重物牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离．打点计时器使用的交流电频率为50 Hz.图(b)中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如箭头所示．(a)(b)(1)根据所提供纸带上的数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为______m/s2.(结果保留两位有效数字)(2)打a段纸带时，小车的加速度是2.5 m/s2.请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的______．5．一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.在坐标图中作出小球的速度—时间图象(保留描点痕迹)．（b）。
2.1 实验探究小车速度随时间变化的规律 导学案
训练3：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．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____________________________________________．训练4：在下列给出的器材中，选出“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中所需的器材并填在横线上（填序号）。
①电磁打点计时器②天平③低压交流电源④低压直流电源⑤细线和纸带⑥钩码和小车⑦秒表⑧一端有滑轮的长木板⑨刻度尺选用的器材是 ___________________________三第35 页数据处理讨论2：纸带开头上打出来的点迹分布比较密集，应该舍弃，从比较清晰的一个点作为计数起点0，从计数点0起，往后每五个点选中一个计数点，那么相邻两个计数点的时间间隔是多少？计数点0对应位置的速度是0吗？三、数据处理1．选择纸带，并选好计数点，计算各计数点的瞬时速度填入表格，填写在表格中。
四、作出速度—时间图像1．以速度v为_________轴，时间t为________轴建立直角坐标系，根据表中的数据，在直角坐标系中描点。
通过观察思考，找出这些点的分布规律。
2．我们会看到，对于每次实验，描出的几个点都大致落在_______________上。
2-1《实验：探究小车速度随时间变化的规律》导学案
2-1．实验：探究小车速度随时间变化的规律（导学案）[要点导学]1．探究目的：利用打点计时器或电火花计时器探究小车在重物牵引下的运动特点，根据纸带记录的点研究小车速度的变化规律。
2．探究过程：（1）“探究小车速度随时间变化规律”的实验原理如图2-1-1所示，请写出实验所需的器材：_____________________________________________________________________。
正确的实验过程是：a)把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮，把打点计时器固定在木板上没有滑轮的一端，连接好电路。
b)把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上合适的，放手后看小车能否平稳的滑行，然后把穿过打点计时器，并把的另一端固定在小车后面。
c)把小车停在处，先，然后，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，换上纸带，重复实验3次。
d)为了仪器的安全，实验时要防止钩码落地和小车与滑轮碰撞，当小车到达滑轮前及时用手按住。
从三条纸带中选择一条且所有点都在的纸带，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标上O，选取合适的计数点，并标明1、2、3.......6.若在选好的开始点后每打五次点取一个点，则每相邻两个计数点是的时间间隔是T= ；3.增减所挂钩码，或在小车上放置重物，再做三次实验。
4．数据处理（1）利用纸带计数点间距离x1、x2、x3……和相对应的时间，根据第一章用打点计时器测量瞬时速度的方法,得出各计数点的瞬时速度，v1 =(x1+x2)/ 2T、v2 =(x2+x3)/ 2T……；求出各计数点的瞬时速度后，由加速度的定义：a =Δv/Δt计算出小车做直线运动的加速度a。
（2）将得到的瞬时速度值分别填入下表：纸带粘贴处：（3）作出速度—时间图象建立坐标系，描点作图。
注意坐标轴单位长度的选取要适当，应使图线尽量分布在较大的坐标平面内．描点后，用一条曲线（包括直线）“拟合”这些点。
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1．实验：探究小车速度随时间变化的规律知识纲要导引核心素养目标(1)经历匀变速直线运动的实验过程．了解匀变速直线运动的规律，体会实验在发现自然规律中的作用．(2)能用公式和图象描述匀变速直线运动，体会数学在研究物理问题中的重要性．(3)探究小车速度随时间变化的规律．(4)认识实验对物理学发展的推动作用.知识点一实验探究一、实验目的1．进一步练习使用打点计时器．2．利用v -t图象处理数据，并据此判断物体的运动性质．3．能根据实验数据求加速度．二、实验原理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v -t图象，根据图象的形状判断小车的运动性质，若所得图象为一条倾斜直线则表明小车做匀变速直线运动．3．利用v -t图象求出小车的加速度．三、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．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列小点．4．换上新的纸带，重新实验两次．5．增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验．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．②小车要靠近打点计时器：保证纸带上打出足够多的点．③钩码个数适当：便于分析实验数据和作图．④先打点后释放小车：保证纸带上有足够多的点．知识点二数据处理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01、02、03、04、…的距离x1、x2、x3、x4、…，填入表中.位置123456长度x1x2x3x4x5x6各段长0～21～32～43～54度～6 时间间隔v (m·s －1)(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．(4)根据表格中的数据，分析速度随时间变化的规律．处理纸带需注意两点(1)区别打点计时器打点的周期和计数周期．(2)在测量各段位移时，应测量各计数点到第一个计数点的距离．读数应估读到分度值的下一位，这样便于减小测量误差．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．(4)根据所画v - t 图象求出小车运动的加速度a ＝Δv Δt .图象法处理数据时的两点注意(1)坐标轴单位长度的选取要合适，使图象分布在坐标平面的中央面积上．(2)如果作出的v - t 图象是一条直线，则直线的斜率表示加速度a 的大小.核心一 实验原理及操作步骤例1 打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器，图中甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的．请回答下面的问题．(1)甲图是________打点计时器，电源采用的是________．(2)乙图是________打点计时器，电源采用的是________．(3)某同学在“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点记录小车的运动情况．他做此实验时步骤如下：A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，放开纸带，再接通电源．B．将打点计时器固定在长木板上，并接好电路．C．把一条绳拴在小车上，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，重复操作三次，然后从各纸带中选取一条清晰的进行数据处理．其中错误或遗漏的步骤有：①______________；②______________.将以上步骤完善后按合理的顺序填写在下面横线上________．【解析】(1)甲图是电磁打点计时器，电源采用4～6 V低压交流电．(2)乙图是电火花打点计时器，所用电源为220 V交流电．(3)实验过程中应先接通电源再放开纸带，取纸带前应先断开电源，所以错误操作是A、D步骤．合理的顺序应是BECADF.【答案】见解析(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)注意几步：“固定长木板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”．训练1(多选)关于用打点计时器探究小车速度随时间变化规律的实验，下列说法中正确的是()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解析：A错，B对：打点计时器与滑轮间的距离要尽可能大，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．C对：若先释放小车再接通电源，只能在纸带的后面部分打点．D错：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．答案：BC核心二实验数据处理例2在研究物体速度随时间变化规律的实验中，如图1所示为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，相邻计数点间的时间间隔T＝0.1 s.图1图2(1)根据__________可计算各点的瞬时速度，可得v D＝__________m/s，v C＝__________m/s，v B＝__________m/s.(2)在如图2所示坐标系中画出小车的v-t图线，并根据图线求出a＝__________.【解析】(1)在时间间隔较小时，与某点相邻的前后两点间的平均速度等于该点的瞬时速度．D点的瞬时速度v D＝x CE2T＝(105.60－27.60) cm0.2 s＝390 cm/s＝3.90 m/sC点的瞬时速度v C＝x BD2T＝(60.30－7.50) cm0.2 s＝264 cm/s＝2.64m/sB点的瞬时速度v B＝x AC2T＝27.60 cm0.2 s＝138 cm/s＝1.38 m/s.(2)由上述数据画出小车的v-t图线如图所示，由图线的斜率可求得它的加速度a＝ΔvΔt＝1.26 m/s0.1 s＝12.6 m/s2.【答案】(1)与该点相邻的前后两点间的平均速度等于该点的瞬时速度 3.90 2.64 1.38(2)如上图所示12.6 m/s2利用打点纸带某小段时间内的平均速度替代中间时刻的瞬时速度．训练2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下计数点序号12345 6 计数点对应的时刻(s)0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度(cm/s)44.062.081.0100.119.138.为了计算加速度，合理的方法是()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α，由公式a ＝tanα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数据，减少偶然误差．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，即方法C.答案：C在物理学中，根据实验数据画出v -t图象，当横、纵坐标取不同的标度时，图象的倾角就会不同，所以量出其倾角，用公式a＝tanα算出的数值并不是加速度.1．根据已打出的纸带，不用公式计算就可以直接得出的物理量是()①时间间隔②位移③加速度④平均速度A．①②B．②③C．③④D．①④答案：A2．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法不正确的是()A．纸带上可以每隔任意相同数量的点选取一个计数点B．使用刻度尺测量长度时，要进行估读C．作v -t图象时，所描曲线必须经过每一个点D．在数据处理时，常用公式法和图象法答案：C3．某同学研究匀变速直线运动的规律时，实验装置如图所示，其中A为砂桶和砂，B为定滑轮，C为小车，D为纸带，E 为电磁打点计时器，F为电压6 V的蓄电池，G是开关．(1)请指出实验装置中的两处错误．①_________________________________________________ _______________________；②_________________________________________________ _______________________.(2)实验中得到了一条较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，将这些计数点依次记为0、1、2、3、4…，如图所示．则纸带上C点对应的瞬时速度是________m/s；小车运动的加速度是________m/s2(设小车加速度不变)．解析：(1)电磁打点计时器使用4 V～6 V的交变电源工作，实验中使用了直流电源；研究匀变速直线运动实验时，为了保证纸带上打出清晰而且足够的计数点，应让小车靠近打点计时器，该实验中没有做到这一点．(2)v C ＝x BD t BD＝(9.00－2.40)×10－20.2 m/s ＝0.33 m/s v D ＝x CE t CE＝(13.19－5.41)×10－20.2 m/s ≈0.39 m/s 则加速度a ＝v D －v C T ＝0.6 m/s 2.答案：(1)见解析 (2)0.33 0.64．某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时，打点计时器所用电源的频率是50 Hz ，在实验中得到一条点迹清晰的纸带，他把某一点记作O ，再依次选6个点作为计数点，分别标以A 、B 、C 、D 、E 和F ，如图甲所示．(1)如果测得C 、D 两点相距2.70 cm ，D 、E 两点相距2.90 cm ，则在打D 点时小车的速度是__________m/s.(2)该同学分别算出打各点时小车的速度，然后根据数据在v - t 坐标系中已描好点，请在图乙中作出小车的v - t 图象，并求出小车的加速度a ＝__________m/s 2.解析：(1)v D ＝x CD ＋x DE 2T ＝0.027 m ＋0.029 m 0.04 s＝1.4 m/s. (2)如下图所示，a ＝Δv Δt ＝5 m/s 2.答案：(1)1.4 (2)如上图所示 5。