2.1 實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律（教學(xué)課件）-2024-2025學(xué)年高一物理必修第一冊（人教版）同步備課系列

2.1實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律第二章

勻變速直線運動的研究人教版（2019）主講老師：20XX.XX.XX目錄01020304進行實驗數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)分析實驗思路新課引入

尋求一種運動的特點和規(guī)律，一般要從某個具體事例開始。那么如果我們要研究小車在重物牽引下的運動，看看小車的速度是怎樣隨時間變化的，我們應(yīng)該怎樣做呢？第一部分

實驗思路復(fù)習(xí)與回顧我們上一章第三節(jié)已經(jīng)學(xué)習(xí)了如何測量紙帶的平均速度和瞬時速度，你是否可以簡要的說明一下以下問題：(1)打點計時器在使用的時候應(yīng)該注意哪些問題？(2)如何選擇紙帶上的點？(3)如何測量紙帶上計數(shù)點的瞬時速度？(4)如何做出v-t圖像，v-t圖像都告訴了我們哪些信息？思考與討論給你以下實驗器材：你認(rèn)為如何設(shè)計一個實驗來研究小車在重物牽引下速度隨時間的變化規(guī)律？一、實驗思路1.實驗方案：一、實驗思路2.利用打點計時器和紙帶計算瞬時速度：用某段位移的平均速度表示中間點的瞬時速度。3.用v－t圖像表示小車的運動情況：以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系，用描點法畫出小車的v－t圖像，進而探究速度與時間的關(guān)系。第二部分

進行實驗二、進行實驗1.如圖所示，把附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路。2.把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上合適的槽碼，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車后面。二、進行實驗3.把小車停在靠近打點計時器處，先接通電源，后釋放小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列小點。4.換上新紙帶，重復(fù)實驗兩次。5.增減所掛槽碼，按以上步驟再做兩次實驗。第三部分

數(shù)據(jù)記錄思路與討論1.怎樣選取合適的便于測量的紙帶？2.如何選擇紙帶上合適的計數(shù)點？3.如何計算所選計數(shù)點的瞬時速度？三、數(shù)據(jù)記錄1.紙帶的選取與測量(1)為了便于測量，一般舍掉開頭一些過于密集的點跡，找一個適當(dāng)?shù)狞c作計時起點。(2)每5個點(相隔0.1s)取1個計數(shù)點進行測量(如圖所示，相鄰兩點中間還有4個點未畫出)。三、數(shù)據(jù)記錄1.紙帶的選取與測量(3)數(shù)據(jù)采集：量出各個計數(shù)點到計時零點的距離d1、d2、d3…三、數(shù)據(jù)記錄2.不同計數(shù)點的瞬時速度計算(1)計算方法：利用第一章第3節(jié)所學(xué)方法得出各個計數(shù)點的瞬時速度，即：三、數(shù)據(jù)記錄2.不同計數(shù)點的瞬時速度計算(2)數(shù)據(jù)記錄位置編號0123456時間t/s00.10.20.30.40.50.6v1/(m·s-1)v2/(m·s-1)v3/(m·s-1)思路與討論(1)根據(jù)你的實驗表格中的數(shù)據(jù)，說一說小車速度隨時間變化有什么規(guī)律？(2)根據(jù)你的實驗表格中的數(shù)據(jù)，你能不能求一下某段時間內(nèi)的加速度？(3)你求得的不同時間段的加速度是多大呢？這個結(jié)果說明速度的變化是怎樣的？思路與討論(4)如果不計算加速度，用什么方法可以形象地看出小車速度隨時間變化的規(guī)律呢？第四部分

數(shù)據(jù)分析四、數(shù)據(jù)分析1.直觀的方法：畫出小車的v－t圖像(1)根據(jù)所得數(shù)據(jù)，選擇合適的標(biāo)度建系（圖象盡量分布在坐標(biāo)系平面的大部分面積）(2)根據(jù)所得數(shù)據(jù)確定點的位置,觀察和思考點的分布規(guī)律。(3)“擬合”圖象：從點的分布可以有很大把握地說這些點應(yīng)該在一條直線上，畫出一條直線，讓盡可能多的點處在這條直線上，其余均勻分布，去掉偏差太大的點四、數(shù)據(jù)分析2.用計算機繪制v－t圖像四、數(shù)據(jù)分析2.用計算機繪制v－t圖像四、數(shù)據(jù)分析2.用計算機繪制v－t圖像思路與討論(1)t=0時刻的速度等于零嗎？為什么？(2)為什么畫出的是一條直線？直線的斜率可以表示什么物理量？(3)若某個點明顯偏離直線，可能是什么原因及怎樣處理？(4)從圖上可以看出小車的速度隨時間怎樣變化？實驗視頻演示實驗注意事項1．固定打點計時器時應(yīng)讓限位孔處在長木板的中央位置。2．滑輪不能過高,細(xì)繩應(yīng)與木板平行.3．小車應(yīng)由緊靠打點計時器處開始釋放，在撞擊長木板末端前應(yīng)讓小車停止運動,防止小車從板上掉下來。4．先接通電源，后讓紙帶運動。5．打點結(jié)束后立即關(guān)閉電源。課堂小結(jié)探究小車速度隨時間變化的規(guī)律測量實驗思路繪制安裝器材，先開打點計時器后放小車，規(guī)范操作測量實驗步驟數(shù)據(jù)記錄與分析規(guī)范數(shù)據(jù)記錄，正確處理數(shù)據(jù)，圖像分析結(jié)果。利用打點計時器和紙帶計算瞬時速度通過繪制v-t圖像，研究小車的運動課堂練習(xí)1．在探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實驗中，下列說法中正確的是（）A．必須選擇點跡清晰的紙帶，而且應(yīng)以打點計時器打的第一個點做為第一計數(shù)點B．根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v-t圖像，量出其傾角，由公式a=tanα求出加速度C．應(yīng)先接通電源，待打點計時器開始打點后再釋放小車D．作v-t圖時，所描曲線必須經(jīng)過每一個點C課堂練習(xí)2．如圖所示為在“研究勻變速直線運動”實驗中獲得的一條紙帶，相鄰計數(shù)點間的距離分別為x1、x2和x3，時間間隔均為T，則打點計時器打下點2時物體速度大小的表達式為（）A． B． C． D．D課堂練習(xí)3．如圖（甲）、（乙）兩個圖象為甲、乙兩位同學(xué)從實驗中得到數(shù)據(jù)后畫出的小車運動的v-t圖象。同學(xué)們看了兩人的實驗報告后，有四個看法：①甲的實驗誤差比乙的實