探究小车速度随时间变化的规律课件
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《实验：探究小车速度随时间变化的规律》课件(共20张PPT)
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
C
分析：
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，减少偶
v1/ms-1 v2/ms-1
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。
【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？
打点计时器、学生电源、导线、试验小车、 细绳、纸带、复写纸、带滑轮长木板
问题三：本实验特别要注意哪些事项？
实验步骤：
（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。
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Δx／ 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读、单位。
可以表示D、F及它们中间任意一点的瞬时速度
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：
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
C
分析：
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，减少偶
v1/ms-1 v2/ms-1
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。
【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？
打点计时器、学生电源、导线、试验小车、 细绳、纸带、复写纸、带滑轮长木板
问题三：本实验特别要注意哪些事项？
实验步骤：
（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。
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Δx／ 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读、单位。
可以表示D、F及它们中间任意一点的瞬时速度
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：
高中物理精品课件：实验一 探究小车速度随时间变化的规律
栏目 导引
实验微讲座1 力学实验(一)
(2)“逐差法”求物体的加速度，如图所示：
即 a1＝x43－T2x1，a2＝x53－T2x2，a3＝x63－T2x3，然后求平均值，即 a ＝a1＋a32＋a3＝（x4＋x5＋x6）9－T2（x1＋x2＋x3），这样使所测数 据全部得到利用，准确度较高． 这个表达式也可以根据下列思路得到：把(x1＋x2＋x3)和(x4＋x5 ＋x6)分别看做 xⅠ、xⅡ，利用 xⅡ－xⅠ＝at2，其中 t＝3T. 同理可得(x3＋x4)－(x1＋x2)＝4aT2.
栏目 导引
实验微讲座1 力学实验(一)
【题组过关】 考向 1 对实验操作和实验原理的考查 1．关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列 说法中错误的是( ) 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，小车应停在靠近打点计时器处 C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车 D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动 答案：A
栏目 导引
实验微讲座1 力学实验(一)
(1)根据纸带可判定小车做________运动． (2) 根 据 纸 带 计 算 各 点 瞬 时 速 度 ： vD ＝ ________m/s ， vC ＝ ________m/s，vB＝________m/s.在如图乙所示坐标中作出小车 的 v－t 图线，并根据图线求出 a＝________．
栏目 导引
实验微讲座1 力学实验(一)
(3)将图线延长与纵轴相交，交点的速度的物理意义是_______ _____________________________________________________. 答案：(1)匀加速直线 (2)3.90 2.64 1.38 如图所示 12．60 m/s2 (3)零时刻小车经过 A 点的速度
实验微讲座1 力学实验(一)
(2)“逐差法”求物体的加速度，如图所示：
即 a1＝x43－T2x1，a2＝x53－T2x2，a3＝x63－T2x3，然后求平均值，即 a ＝a1＋a32＋a3＝（x4＋x5＋x6）9－T2（x1＋x2＋x3），这样使所测数 据全部得到利用，准确度较高． 这个表达式也可以根据下列思路得到：把(x1＋x2＋x3)和(x4＋x5 ＋x6)分别看做 xⅠ、xⅡ，利用 xⅡ－xⅠ＝at2，其中 t＝3T. 同理可得(x3＋x4)－(x1＋x2)＝4aT2.
栏目 导引
实验微讲座1 力学实验(一)
【题组过关】 考向 1 对实验操作和实验原理的考查 1．关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列 说法中错误的是( ) 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，小车应停在靠近打点计时器处 C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车 D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动 答案：A
栏目 导引
实验微讲座1 力学实验(一)
(1)根据纸带可判定小车做________运动． (2) 根 据 纸 带 计 算 各 点 瞬 时 速 度 ： vD ＝ ________m/s ， vC ＝ ________m/s，vB＝________m/s.在如图乙所示坐标中作出小车 的 v－t 图线，并根据图线求出 a＝________．
栏目 导引
实验微讲座1 力学实验(一)
(3)将图线延长与纵轴相交，交点的速度的物理意义是_______ _____________________________________________________. 答案：(1)匀加速直线 (2)3.90 2.64 1.38 如图所示 12．60 m/s2 (3)零时刻小车经过 A 点的速度
实验：探究小车速度随时间变化的规律ppt课件
在科学上，为了描述实验中测量的物理量之间的 关系，先将其在坐标系中描点，然后用一条曲线 （包括直线）“拟合”这些点。例如，我们用打点计 时器研究小车在重物牵引下的运动，如果小车是做 匀变速直线运动，那么根据测量的数据描点作出的 v-t图象，应该是什么曲线？如何求出小车的加速 度？
主题1 ：进行实验
⑶将图线延长与纵轴相交，交点的速度 是__________，此速度的物理意义是________________。
【评析】 作v-t图 象时，要 标明纵轴 和横轴对 应的字母、 单位、坐 标原点和 标度。
合作讨论
1.教材上：“……将细绳绕过滑轮，下面挂上适当的钩码， 小车在钩码的牵引下运动。”其中，你对“适当的钩码”如何 理解?
主题2：处理数据
（1）由于小车做变速运动，因此要选取较短时间求平均速度， 此时的平均速度与瞬时速度几乎相同，方法是：以待求点为中间
时刻，测出相v邻的v前后x1计数x点2 (之T间的0位.1移s)x1和x2，则 2T
（2）纸带的选取与测量点的选取：从三条纸带中选取较理想的纸带， 舍去点迹密集的部分；在后边便于测量的地方找一个开始点作为起 点，再往后选取“测量点”。测量点的选取一般用连续打5个点的时 间作为时间单位，即T=0.1s。
（3）测量与数据收集：用毫米刻度尺测量每相邻两测量点间的距 离，填表并计算瞬时度。
【例2】在“探究小车速度随时间变化的规律”的实 验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，记 录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、 1、2、3、4、5 共6个计毫米的刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐， 由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入
下列表格中 （1）填表：
距离
测量值/cm
d1
主题1 ：进行实验
⑶将图线延长与纵轴相交，交点的速度 是__________，此速度的物理意义是________________。
【评析】 作v-t图 象时，要 标明纵轴 和横轴对 应的字母、 单位、坐 标原点和 标度。
合作讨论
1.教材上：“……将细绳绕过滑轮，下面挂上适当的钩码， 小车在钩码的牵引下运动。”其中，你对“适当的钩码”如何 理解?
主题2：处理数据
（1）由于小车做变速运动，因此要选取较短时间求平均速度， 此时的平均速度与瞬时速度几乎相同，方法是：以待求点为中间
时刻，测出相v邻的v前后x1计数x点2 (之T间的0位.1移s)x1和x2，则 2T
（2）纸带的选取与测量点的选取：从三条纸带中选取较理想的纸带， 舍去点迹密集的部分；在后边便于测量的地方找一个开始点作为起 点，再往后选取“测量点”。测量点的选取一般用连续打5个点的时 间作为时间单位，即T=0.1s。
（3）测量与数据收集：用毫米刻度尺测量每相邻两测量点间的距 离，填表并计算瞬时度。
【例2】在“探究小车速度随时间变化的规律”的实 验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，记 录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、 1、2、3、4、5 共6个计毫米的刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐， 由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入
下列表格中 （1）填表：
距离
测量值/cm
d1
探究小车速度随时间变化的规律-课件
实验条件： a．合力恒定，细线与木板是平行的。 b．接50HZ，4—6伏交流电。
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出一系 列的点，取下纸带，换上新纸带，重复实验三次。
4.选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的 点，确定计数始点，表明计数点，正确使用毫米刻度 尺测量两点间的距离，并把测量结果填入表中，用逐 差法求出加速度的值，，最后求其平均值，还可求出 各计数点对应的速度，做v——t图象，求得直线的斜 率即为物体运动的加速度。
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13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/3/12021/3/12021/3/12021/3/13/1/2021
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14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年3月1日星期 一2021/3/12021/3/12021/3/1
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15、最具挑战性的挑战莫过于提升自 我。。2021年3月2021/3/12021/3/12021/3/13/1/2021
aS6S5S94T 2S3S2S1
⑵用v-t图象法：即先根据求出打第n个点时纸带 的即时速度，后做出v-t图，图线的斜率即为物体 运动的加速度。
S1 S2
S3
S4
S5
01 2
3
4
5
v3
S3 S4 2T
实验原理示意图
四、实验步骤
1.把一端附有滑轮的长木板平放再实验桌上，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.把一条细绳栓在小车上，细绳跨过滑轮，并在细 绳的另一端挂上合适的钩码，试放手后，小车能在 长木板上平稳的加速滑行一段距离，把纸带穿过打 点计时器，并把它的一端固定在小车后面。
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出一系 列的点，取下纸带，换上新纸带，重复实验三次。
4.选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的 点，确定计数始点，表明计数点，正确使用毫米刻度 尺测量两点间的距离，并把测量结果填入表中，用逐 差法求出加速度的值，，最后求其平均值，还可求出 各计数点对应的速度，做v——t图象，求得直线的斜 率即为物体运动的加速度。
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aS6S5S94T 2S3S2S1
⑵用v-t图象法：即先根据求出打第n个点时纸带 的即时速度，后做出v-t图，图线的斜率即为物体 运动的加速度。
S1 S2
S3
S4
S5
01 2
3
4
5
v3
S3 S4 2T
实验原理示意图
四、实验步骤
1.把一端附有滑轮的长木板平放再实验桌上，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.把一条细绳栓在小车上，细绳跨过滑轮，并在细 绳的另一端挂上合适的钩码，试放手后，小车能在 长木板上平稳的加速滑行一段距离，把纸带穿过打 点计时器，并把它的一端固定在小车后面。
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计时器固定，连接好电路
⑵ 穿纸带；挂钩码。
⑶ 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。 ⑷ 换纸带，加钩码，再做一次.
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。
81.0
0.40
0.50
0.60
通过计数点的速度（cm／s） 44.0
100.0 110.0 168.0
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 = tg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
思考
① 为什么画出的是一条直线？
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？
实例探究 ：
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
计数点序号 1 2 3 4 5 6
计数点对应的时刻（s）
0.10
0.20
62.0
0.30
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Δx／ 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。
如何设计表格记录数据？
处理数据：
纸带上的数据怎样处理？（怎样处理数据才 比较直观？） 列表、图像 我们可以通过列表和V－t图分析小车的运动 规律 试验结论：你能用自己的语言描述小车速度 随时间变化的规律吗？
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
1 实验:探究小车速度随 时间变化的规律
导入：
试验小车运动是物理学中最简单物体运动， 哪它的运动的速度随时间变化有什么规律呢？ 我们可以通过什么方法来研究？
通过试验!
可以通过打点计时器等试验仪器来探究小车 速度随时间变化的规律 哪如何设计试验？
一`实验设计
二`实验步骤
⑴ 木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点
回忆
纸带能给我们提供哪些信息？
通过测量或计算还能得到哪些信息？
四、纸带分析
怎样分析和选取纸带上的点 开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始, 每隔五个间隔取一个计数点，(每两个计数
点之间的时间间隔是0.1s）；
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）
可以表示D、F及它们中间任意一点的瞬时速度
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。
分析：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，然后利用公式算出加速度，即方法 C。 答案C
解析：（1）问A中应先通电，再放纸带。 （2）D中取下纸带前应先断开电源。 （3）补充步骤G：换上新纸带, 重复三次。 步骤顺序为：BFECADG
再见
［例2］在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操作 以下实验步骤，其中错误或遗漏 的步骤有（遗漏步 骤可编上序号G、H ……） 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，下面吊 着适当重的钩码 D．取下纸带 E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做 匀速运动 F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位 孔 将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。
⑵ 穿纸带；挂钩码。
⑶ 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。 ⑷ 换纸带，加钩码，再做一次.
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。
81.0
0.40
0.50
0.60
通过计数点的速度（cm／s） 44.0
100.0 110.0 168.0
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 = tg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
思考
① 为什么画出的是一条直线？
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？
实例探究 ：
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
计数点序号 1 2 3 4 5 6
计数点对应的时刻（s）
0.10
0.20
62.0
0.30
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Δx／ 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。
如何设计表格记录数据？
处理数据：
纸带上的数据怎样处理？（怎样处理数据才 比较直观？） 列表、图像 我们可以通过列表和V－t图分析小车的运动 规律 试验结论：你能用自己的语言描述小车速度 随时间变化的规律吗？
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
1 实验:探究小车速度随 时间变化的规律
导入：
试验小车运动是物理学中最简单物体运动， 哪它的运动的速度随时间变化有什么规律呢？ 我们可以通过什么方法来研究？
通过试验!
可以通过打点计时器等试验仪器来探究小车 速度随时间变化的规律 哪如何设计试验？
一`实验设计
二`实验步骤
⑴ 木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点
回忆
纸带能给我们提供哪些信息？
通过测量或计算还能得到哪些信息？
四、纸带分析
怎样分析和选取纸带上的点 开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始, 每隔五个间隔取一个计数点，(每两个计数
点之间的时间间隔是0.1s）；
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）
可以表示D、F及它们中间任意一点的瞬时速度
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。
分析：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，然后利用公式算出加速度，即方法 C。 答案C
解析：（1）问A中应先通电，再放纸带。 （2）D中取下纸带前应先断开电源。 （3）补充步骤G：换上新纸带, 重复三次。 步骤顺序为：BFECADG
再见
［例2］在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操作 以下实验步骤，其中错误或遗漏 的步骤有（遗漏步 骤可编上序号G、H ……） 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，下面吊 着适当重的钩码 D．取下纸带 E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做 匀速运动 F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位 孔 将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。