實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律課件(人教版必修1)分析

1、學習探究區(qū)學習探究區(qū)學習目標學習目標知識儲備知識儲備學習探究學習探究典例精析典例精析自我檢測自我檢測高中物理高中物理必修必修1人教版人教版第二章第二章 勻變速直線運動的研究勻變速直線運動的研究2.1 2.1 實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律 學習目標定位學習目標定位學習目標學習目標知識儲備知識儲備學習探究學習探究典例精析典例精析自我檢測自我檢測會利用會利用v-t 圖象處理實驗數據，并據此判斷物體的圖象處理實驗數據，并據此判斷物體的運動性質運動性質31進一步練習使用打點計時器進一步練習使用打點計時器2會利用平均速度求瞬時速度會利用平均速度求瞬時速度4能根據實驗

2、數據求加速度能根據實驗數據求加速度知識儲備區(qū)知識儲備區(qū)學習目標學習目標知識儲備知識儲備學習探究學習探究典例精析典例精析自我檢測自我檢測一、實驗器材一、實驗器材打點計時器、打點計時器、 、紙帶、一端附有滑輪的、紙帶、一端附有滑輪的長木板、小車、細繩、鉤碼、長木板、小車、細繩、鉤碼、 、坐標紙、坐標紙二、實驗原理二、實驗原理1打點計時器打出的紙帶能記錄運動物體在不同時刻打點計時器打出的紙帶能記錄運動物體在不同時刻的的 2紙帶上某點的瞬時速度一般用一小段時間內的紙帶上某點的瞬時速度一般用一小段時間內的 代替代替3用描點法畫出小車的用描點法畫出小車的v-t 圖象，圖線的圖象，圖線的 表示加速度的大小，

3、如果表示加速度的大小，如果v-t 圖象是一條傾斜的直線，圖象是一條傾斜的直線，說明小車的速度是均勻變化的說明小車的速度是均勻變化的交流電源交流電源刻度尺刻度尺位置位置平均速度平均速度傾斜程度傾斜程度學習探究區(qū)學習探究區(qū)學習目標學習目標知識儲備知識儲備學習探究學習探究典例精析典例精析自我檢測自我檢測一、實驗步驟一、實驗步驟1如圖所示，把一端附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，如圖所示，把一端附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，打點計時器固定在長木板沒有滑輪的并使滑輪伸出桌面，打點計時器固定在長木板沒有滑輪的一端，連接好電路一端，連接好電路2把一條細繩拴在小車上，使細繩跨過滑輪，下面掛上

4、適把一條細繩拴在小車上，使細繩跨過滑輪，下面掛上適當的鉤碼，放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行，當的鉤碼，放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行，然后把紙帶穿過打點計時器，并把紙帶的另一端固定在小然后把紙帶穿過打點計時器，并把紙帶的另一端固定在小車的后面車的后面3把小車停在靠近打點計時器的位置，把小車停在靠近打點計時器的位置，先先 ，后，后 ，讓小車拖著，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一串小點，隨后立即關閉電源換上新紙帶，重復操作兩一串小點，隨后立即關閉電源換上新紙帶，重復操作兩次次接通電源接通電源釋放小車釋放小車學習探究區(qū)學習探究區(qū)學習

5、目標學習目標知識儲備知識儲備學習探究學習探究典例精析典例精析自我檢測自我檢測二、數據處理二、數據處理1挑選紙帶并測量挑選紙帶并測量在三條紙帶中選擇一條點跡在三條紙帶中選擇一條點跡最清晰的最清晰的為了便于測量，舍掉開頭一為了便于測量，舍掉開頭一些過于密集的點跡，找一個些過于密集的點跡，找一個適當的點當作計時起點適當的點當作計時起點(0點點)，每每5個點個點(相隔相隔0.1 s)取一個計數點取一個計數點進行測量，如進行測量，如圖所示圖所示.(.(相鄰兩點間還有相鄰兩點間還有4 4個點個點未畫出未畫出) )學習探究區(qū)學習探究區(qū)學習目標學習目標知識儲備知識儲備學習探究學習探究典例精析典例精析自我檢測自

6、我檢測2瞬時速度的計算和記錄瞬時速度的計算和記錄(1)計算方法：時間間隔很短時，可用某段時間的平均速度表示這段計算方法：時間間隔很短時，可用某段時間的平均速度表示這段 時間內某一時刻的瞬時速度，即時間內某一時刻的瞬時速度，即 例如，圖中計數點例如，圖中計數點4的速度的速度 , 其中其中T0.1 s.位置位置01234567時刻時刻t/s00.10.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7v(ms-1)(2)設計表格并記錄相關數據設計表格并記錄相關數據12nnnxxTvTxx2544v學習探究區(qū)學習探究區(qū)學習目標學習目標知識儲備知識儲備學習探究學習探究典例精析典例精析自我檢測自我檢測3.作出小

7、車運動的作出小車運動的v-t 圖象圖象(1)定標度：坐標軸的標度選取要合理，應使圖象大致布滿定標度：坐標軸的標度選取要合理，應使圖象大致布滿坐標紙坐標紙(2)描點：在坐標紙上描出各個坐標點的位置描點：在坐標紙上描出各個坐標點的位置(3)連線：用一條平滑的曲線或直線連線：用一條平滑的曲線或直線“擬合擬合”這些點這些點4實驗結論實驗結論如果畫出的如果畫出的v-t 圖象是一條傾斜的直線，圖象是一條傾斜的直線，說明小車做速度均勻變化的直線運動說明小車做速度均勻變化的直線運動圖象和縱軸的交點表示開始計時時小車圖象和縱軸的交點表示開始計時時小車的速度的速度初速度初速度學習探究區(qū)學習探究區(qū)學習目標學習目標知

8、識儲備知識儲備學習探究學習探究典例精析典例精析自我檢測自我檢測三、注意事項三、注意事項1開始釋放小車時，應使小車靠近開始釋放小車時，應使小車靠近 2先先 ，等打點穩(wěn)定后，再，等打點穩(wěn)定后，再 3打點完畢，立即斷開電源打點完畢，立即斷開電源4選取一條點跡清晰的紙帶，舍棄開頭點跡密集部分，適選取一條點跡清晰的紙帶，舍棄開頭點跡密集部分，適當選取計數點當選取計數點 (注意計數點與計時點的區(qū)別注意計數點與計時點的區(qū)別)，弄清楚所選的，弄清楚所選的時間間隔時間間隔T等于多少一般在紙帶上每隔等于多少一般在紙帶上每隔4個點取一個計數點，個點取一個計數點，即時間間隔為即時間間隔為T0.025 s s.5在坐標

9、紙上畫在坐標紙上畫vt圖象時，注意坐標軸單位長度的選取，圖象時，注意坐標軸單位長度的選取，應使圖象盡量布滿坐標紙應使圖象盡量布滿坐標紙6利用描出的點作利用描出的點作vt圖象時，不要將相鄰的點依次相連成圖象時，不要將相鄰的點依次相連成折線，而應使折線，而應使 在直線在直線(或曲線或曲線)上，不在線上的點上，不在線上的點 ，個別離線較遠的點，個別離線較遠的點 打點計時器打點計時器接通電源接通電源釋放小車釋放小車0.1大多數點大多數點均勻分布在直線均勻分布在直線(或曲線或曲線)兩側兩側舍去舍去典例精析典例精析學習目標學習目標知識儲備知識儲備學習探究學習探究典例精析典例精析自我檢測自我檢測例例1：在：

10、在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，某同學進行實驗中，某同學進行了以下實驗操作步驟，試找出其中的錯誤和遺漏的步驟了以下實驗操作步驟，試找出其中的錯誤和遺漏的步驟(遺漏步驟遺漏步驟可編上序號可編上序號G)A.拉住紙帶，將小車移到靠近打點計時器的一端后，放開紙帶，拉住紙帶，將小車移到靠近打點計時器的一端后，放開紙帶， 再接通電源再接通電源B.將打點計時器固定在長木板無滑輪一端，并接好電路將打點計時器固定在長木板無滑輪一端，并接好電路C.把一條細繩拴在小車上把一條細繩拴在小車上,細繩跨過定滑輪細繩跨過定滑輪,下面吊著適當的鉤碼下面吊著適當的鉤碼D.取下紙帶，再斷開電

11、源取下紙帶，再斷開電源E.將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔F.從所打的紙帶中選取理想的紙帶進行測量分析從所打的紙帶中選取理想的紙帶進行測量分析錯誤和遺漏：錯誤和遺漏：_；_；G._；正確的步驟順序為正確的步驟順序為_A中應先接通電源，再放開紙帶中應先接通電源，再放開紙帶D中應先斷開電源，再取下紙帶中應先斷開電源，再取下紙帶換上新紙帶，重復實驗兩次換上新紙帶，重復實驗兩次BECADGF典例精析典例精析學習目標學習目標知識儲備知識儲備學習探究學習探究典例精析典例精析自我檢測自我檢測例例2：在用電火花計時器：在用電火花計時器“探究小車速度隨

12、時間變化的規(guī)律探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實的實驗中，圖甲是一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中驗中，圖甲是一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數點，相鄰計數點間還有四個點未畫出為相鄰的計數點，相鄰計數點間還有四個點未畫出(電源頻率為電源頻率為50 Hz) (1)根據運動學有關公式可求得根據運動學有關公式可求得vB= 1.38 m/s，vC= _ m/s，vD= 3.90 m/s. (保留三位有效數字保留三位有效數字)解析解析m/s64. 2cm/s264cm/s2 . 050. 730.602TxBDcv（1）打）打C點時對應的速度為：點時對應的速度為：2.64典例精

13、析典例精析學習目標學習目標知識儲備知識儲備學習探究學習探究典例精析典例精析自我檢測自我檢測(2)利用求得的數值在圖乙所示坐標紙上作出小車的利用求得的數值在圖乙所示坐標紙上作出小車的v-t 圖線圖線 (從打從打A點時開始計時點時開始計時)利用紙帶上的數據求出小車運動的加速度利用紙帶上的數據求出小車運動的加速度a_ m/s2.(保留三位有效數字保留三位有效數字)(3)將圖線延長與縱軸相交，交點的縱坐標是將圖線延長與縱軸相交，交點的縱坐標是0.12 m/s，此交點的物，此交點的物理意義是：理意義是：_.解析解析（2）01 . 02 . 03 . 0tav2m/s6 .1212.6vtA點開始計時時，

14、小車速度為點開始計時時，小車速度為0.12m/s 解析解析自我檢測區(qū)自我檢測區(qū)學習目標學習目標知識儲備知識儲備學習探究學習探究典例精析典例精析自我檢測自我檢測1.如圖所示是用電磁打點計時器測定如圖所示是用電磁打點計時器測定勻加速直線運動的加速度時得到的一勻加速直線運動的加速度時得到的一條紙帶條紙帶,測量出測量出AB=1.2cm,AC=3.6cm,AD=7.2 cm，計數點，計數點A、B、C、D中中,每相鄰兩個計數點之間有四個點未每相鄰兩個計數點之間有四個點未畫出，以下說法正確的是畫出，以下說法正確的是()A電磁打點計時器是只能記錄電磁打點計時器是只能記錄 時間而不能記錄位移的儀器時間而不能記錄

15、位移的儀器B若電源頻率若電源頻率f50 Hz，則每，則每 相鄰的兩個計數點之間的時間相鄰的兩個計數點之間的時間 間隔為間隔為0.1 sC打打B點時運動物體的速度點時運動物體的速度 vB=0.20 m/sD本實驗也可以采用電火花計時器本實驗也可以采用電火花計時器解析解析BD既可以記錄時間，又可以記錄位移既可以記錄時間，又可以記錄位移打點的周期為打點的周期為1/f=0.02s相鄰兩個計數點間時間間隔相鄰兩個計數點間時間間隔T=0.1s0.0360.1820.2m/sm/sACBxTv兩種都可以兩種都可以1.2cm3.6cm7.2cm自我檢測區(qū)自我檢測區(qū)學習目標學習目標知識儲備知識儲備學習探究學習探

16、究典例精析典例精析自我檢測自我檢測2.在在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，打點計時器的實驗中，打點計時器接在接在50 Hz的低壓交變的低壓交變 電源上某同學在打出的紙帶上每電源上某同學在打出的紙帶上每5點取點取一個計數點，共取了一個計數點，共取了A、B、C、D、E、F六個計數點六個計數點(每相鄰兩個每相鄰兩個計數點間的四個點未畫出計數點間的四個點未畫出)，如圖所示從每一個計數點處將紙帶，如圖所示從每一個計數點處將紙帶剪開分成五段剪開分成五段(分別為分別為a、b、c、d、e 段段)，將這五段紙帶由短到長，將這五段紙帶由短到長緊靠但不重疊地粘在緊靠但不重疊地粘

17、在xOy坐標系中，如圖所示坐標系中，如圖所示(1)請你在請你在xOy坐標系中用最簡潔的方法作出能表示坐標系中用最簡潔的方法作出能表示v-t關系的圖線關系的圖線(在圖中作答在圖中作答)，并指出哪個軸相當于，并指出哪個軸相當于v 軸？軸？_.解析解析y 軸相當于軸相當于v 軸軸以紙帶寬度為時間單位以紙帶寬度為時間單位0.1s每段紙帶上端中點的縱坐標相當于每段紙帶上端中點的縱坐標相當于這段時間中間時刻的瞬時速度這段時間中間時刻的瞬時速度紙帶上端中點連起來就得到紙帶上端中點連起來就得到v-t 圖像圖像x 軸相當于軸相當于t 軸軸y 軸相當于軸相當于v 軸軸自我檢測區(qū)自我檢測區(qū)學習目標學習目標知識儲備知

18、識儲備學習探究學習探究典例精析典例精析自我檢測自我檢測2.在在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，打點計時器的實驗中，打點計時器接在接在50 Hz的低壓交變的低壓交變 電源上某同學在打出的紙帶上每電源上某同學在打出的紙帶上每5點取點取一個計數點，共取了一個計數點，共取了A、B、C、D、E、F六個計數點六個計數點(每相鄰兩個每相鄰兩個計數點間的四個點未畫出計數點間的四個點未畫出)，如圖所示從每一個計數點處將紙帶，如圖所示從每一個計數點處將紙帶剪開分成五段剪開分成五段(分別為分別為a、b、c、d、e 段段)，將這五段紙帶由短到長，將這五段紙帶由短到長緊靠但不重疊地粘在緊靠但不重疊地粘在xOy坐標系中，如圖所示坐標系中，如圖所示(2)從第一個計數點開始計時，為了求出從第一個計數點開始計時，為了求出0.15 s時刻的瞬時速度，時刻的瞬時速度，需要測出哪一段紙帶的長度？需要測出哪一段紙帶的長度？_.解析解析b 段段00.2s0.3s0.1s該時刻在該時刻在B、C之間之間用用BC 段（段（b 段紙帶）的長度段紙帶）的長度除以除以0.1s，就是完成，就是完成b 紙帶紙帶這段長度的平均速度，也近似這段長度的平均速度，也近似 等于等于 0.15s時刻的瞬時速度時刻的瞬時速度自我檢測區(qū)自我檢測區(qū)學習目標學習目標知識儲備知識儲備學習探究學習探究典例精析典例