高中物理 2.1 實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 新人教必修1

第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究第一節(jié)實(shí)驗(yàn):探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.試驗(yàn)小車運(yùn)動(dòng)是物理學(xué)中最簡(jiǎn)單物體運(yùn)動(dòng)，哪它的運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化有什么規(guī)律呢？我們可以通過(guò)什么方法來(lái)研究？通過(guò)試驗(yàn)!可以通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等試驗(yàn)儀器來(lái)探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律哪如何設(shè)計(jì)試驗(yàn)？導(dǎo)入：.一`實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì).⑴木板平放，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定，連接好電路⑵穿紙帶；掛鉤碼。⑶先接通電源，然后放開小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打完一條后立即關(guān)閉電源。⑷換紙帶，加鉤碼，再做一次.二`實(shí)驗(yàn)步驟.１．固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)讓限位孔處在長(zhǎng)木板的中央位置。2．滑輪不能過(guò)高。3．應(yīng)考慮復(fù)寫紙與紙帶的位置關(guān)系。4．鉤碼數(shù)量不能過(guò)多，長(zhǎng)木板兩端高低相差不能太大。5．小車應(yīng)由緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處開始釋放，在撞擊長(zhǎng)木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動(dòng),防止小車從板上掉下來(lái)。6．先接通電源，后讓紙帶運(yùn)動(dòng)。7．打點(diǎn)結(jié)束后立即關(guān)閉電源。..紙帶能給我們提供哪些信息？通過(guò)測(cè)量或計(jì)算還能得到哪些信息？回憶.怎樣分析和選取紙帶上的點(diǎn)開頭過(guò)于密集的點(diǎn)舍掉，從清楚的點(diǎn)開始,每隔五個(gè)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，(每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔是0.1s）；取六個(gè)點(diǎn)，標(biāo)號(hào)0，1，2，3，4，5如何計(jì)算所取點(diǎn)的速度？

平均速度→瞬時(shí)速度（如何測(cè)△x）如何設(shè)計(jì)表格記錄數(shù)據(jù)？四`紙帶分析.如何計(jì)算出所取點(diǎn)的速度？用求平均速度的方法來(lái)代替（用計(jì)算較準(zhǔn)確的平均速度來(lái)代替），如何代替？（選擇包括該點(diǎn)在內(nèi)的一段位移（該點(diǎn)最好處在中間時(shí)刻位置）Δx，找出對(duì)應(yīng)的時(shí)間Δt，用Δx／Δt作為該點(diǎn)的瞬時(shí)速度）；對(duì)于選取的兩個(gè)端點(diǎn)的速度暫時(shí)不計(jì)算（誤差較大）；測(cè)量各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離應(yīng)考慮估位、單位。.可以表示D、F及它們中間任意一點(diǎn)的瞬時(shí)速度.１．列表法。（注意列表要求）２．圖象法：①根據(jù)所得數(shù)據(jù)，選擇合適的標(biāo)度建立坐標(biāo)系（讓圖象盡量分布在坐標(biāo)系平面的大部分面積）。②描點(diǎn)：觀察和思考點(diǎn)的分布規(guī)律。③擬合：從點(diǎn)的分布可以有很大把握地說(shuō)這些點(diǎn)應(yīng)該在一條直線上，用直線擬合，讓盡可能多的點(diǎn)處在直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)對(duì)稱地分布在直線兩側(cè)。

如何處理計(jì)算出來(lái)的數(shù)據(jù)？.①為什么畫出的是一條直線？②若某個(gè)點(diǎn)明顯偏離直線，可能是什么原因及怎樣處理？③從圖上可以看出小車的速度隨時(shí)間怎樣變化？思考.實(shí)例探究：在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，算出小車經(jīng)過(guò)各計(jì)數(shù)點(diǎn)瞬時(shí)速度如下計(jì)數(shù)點(diǎn)序號(hào)123456計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻（s）0.100.200.300.400.500.60通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度（cm／s）44.062.081.0100.0110.0168.0為了計(jì)算加速度，合理的方法是（）.A．根據(jù)任意兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度用公式算出加速度B．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v－t圖，量出其傾角，由公式a=tg求出加速度C．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v－t圖，由圖線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度、時(shí)間，用公式算出加速度D．依次算出通過(guò)連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度，算出平均值作為小車的加速度.分析：方法A偶然誤差較大。方法D實(shí)際上也僅由始末兩個(gè)速度決定，偶然誤差也比較大，只有利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出對(duì)應(yīng)的v－t圖，才可充分利用各次測(cè)量數(shù)據(jù)，減少偶然誤差。由于在物理圖象中，兩坐標(biāo)軸的分度大小往往是不相等的，根據(jù)同一組數(shù)據(jù)，可以畫出傾角不同的許多圖線，方法B是錯(cuò)誤的。正確的方法是根據(jù)圖線找出不同時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的速度值，然后利用公式算出加速度，即方法C。答案C.［例2］在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)操作以下實(shí)驗(yàn)步驟，其中錯(cuò)誤或遺漏的步驟有（遺漏步驟可編上序號(hào)G、H……）A．拉住紙帶，將小車移至靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處放開紙帶，再接通電源B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，并接好電路C．把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼D．取下紙帶E．將平板一端抬高，輕推小車，使小車能在平板上做勻速運(yùn)動(dòng)F．將紙帶固定在小車尾部，并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔將以上步驟完善后寫出合理的步驟順序。.解析：（1）問(wèn)A中應(yīng)先通電，再放紙帶。（2）D中取下紙帶前應(yīng)先斷開電源。（3）補(bǔ)充步驟G：換上新紙帶，重復(fù)三次。步驟順序?yàn)椋築FECADG.再見..9、靜夜四無(wú)鄰，荒居舊業(yè)貧。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、雨中黃葉樹，燈下白頭人。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:21:22PM11、以我獨(dú)沈久，愧君相見頻。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、故人江海別，幾度隔山川。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、乍見翻疑夢(mèng)，相悲各問(wèn)年。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國(guó)見青山。。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、比不了得就不比，得不到的就不要。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、行動(dòng)出成果，工作出財(cái)富。。2023/2/32023/2/303February202317、做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、沒(méi)有失敗，只有暫時(shí)停止成功！。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、很多事情努力了未必有結(jié)果，但是不努力卻什么改變也沒(méi)有。。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:21:22PM11、成功就是日復(fù)一日那一點(diǎn)點(diǎn)小小努力的積累。。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、世間成事，不求其絕對(duì)圓滿，留一份不足，可得無(wú)限完美。。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、不知香積寺，數(shù)里入云峰。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、楚塞三湘接，荊門九派通。。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、少年十五二十時(shí)，步行奪得胡馬騎。。2023/2/32023/2/303February202317、空山新雨后，天氣晚來(lái)秋。。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/39、楊柳散和風(fēng)，青山澹吾慮。。2023/2/32023/2/3Friday,February3,202310、閱讀一切好書如同和過(guò)去最杰出的人談話。2023/2/32023/2/32023/2/32/3/20234:21:22PM11、越是沒(méi)有本領(lǐng)的就越加自命不凡。2023/2/32023/2/32023/2/3Feb-2303-Feb-2312、越是無(wú)能的人，越喜歡挑剔別人的錯(cuò)兒。2023/2/32023/2/32023/2/3Friday,February3,202313、知人者智，自知者明。勝人者有力，自勝者強(qiáng)。2023/2/32023/2/32023/2/32023/2/32/3/202314、意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。03二月20232023/2/32023/2/32023/2/315、最具挑戰(zhàn)性的挑戰(zhàn)莫過(guò)于提升自我。。二月232023/2/32023/2/32023/2/32/3/202316、業(yè)余生活要有意義，不要越軌。2023/2/32023/2/303February202317、一個(gè)人即使已登上頂峰，也仍要自強(qiáng)不息。2023/2/32023/2/32023/2/3202