2.1實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律+課件高一上學期物理人教版（2019）必修第一冊+

第一節(jié)實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律實驗數(shù)據(jù)的處理打點計時器的使用如何使用打點計時器？如何利用紙帶數(shù)據(jù)測量瞬時速度？如何從實驗中獲取、處理數(shù)據(jù)，探尋規(guī)律小車在重物牽引下速度隨時間變化的規(guī)律學習目標工作電壓：打點周期：打點方式：記錄信息：低壓交流電8V利用振動的振針打點時間和位移我國使用的交流電頻率是50Hz電磁打點計時器T=0.02S交變電源交流電：電流方向隨時間做周期性變化振針振動通過復寫紙打點工作電壓：點周期：打點方式：記錄信息：交流電220V利用火花放電打點T=0.02S時間和位移電火花計時器火花放電通過墨粉紙打點電磁打點計時器的阻力：電火花計時器工作時，紙帶運動時受到的阻力小，實驗誤差小。電火花計時器的阻力：優(yōu)點1.紙帶和限位孔、限位盤之間存在摩擦紙帶和限位孔、限位盤之間存在摩擦2.振針與紙帶打點接觸時存在摩擦兩個計時器的對比一、實驗目的1.進一步練習使用打點計時器，通過打出的紙帶測量瞬時速度。2.通過實驗獲取數(shù)據(jù)，利用圖像處理實驗數(shù)據(jù)。3.通過數(shù)據(jù)分析得出小車速度隨時間變化的規(guī)律。二、實驗器材打點計時器（帶導線）、交變電流、紙帶、一端帶有定滑輪的長鋁板、小車、

細繩、槽碼、刻度尺、復寫紙、坐標紙三、實驗步驟請根據(jù)所學給下列打點計時器的使用方法排個序:___________A.開啟電源等待1~2秒拖動紙帶B.在紙帶上選取計數(shù)點，測量計數(shù)點之間的長度C.固定好打點計時器，使紙帶、小車拉線和定滑輪在一條直線上D.安裝并調(diào)節(jié)好復寫紙片或墨粉紙盤的位置E.將紙帶穿過限位孔，從復寫紙（或墨粉盤）下穿過，從另一側(cè)限位孔穿出CDEAB小練問題1.打不出點或點跡過淡電壓低、振片振動幅度小、振針短、復寫紙破舊……問題2.打出的是一條線現(xiàn)象原因調(diào)節(jié)的方法打點不清晰1.振針過高2.電壓過低，振幅太小3.復寫紙用得太久1.把振針適當調(diào)低2.調(diào)高電壓3.換新的復寫紙打的不是點，是短線1.振針過低2.所加電壓太高，使振幅過大1.把振針適當調(diào)高一些2.適當調(diào)低電壓打雙點振針松動把振針固定好四、開始實驗五、數(shù)據(jù)處理1.挑選紙帶并測量

紙帶的選?。涸谌龡l紙帶中選取一條點跡最清晰的計數(shù)點的選??；舍掉開頭一些過于密集的點跡，找一個適當?shù)狞c作為計時起點（O點）?？梢悦?個點取一個計數(shù)點進行測量，這樣相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1秒（家庭電路的電流周期是0.02秒）2.測量各點到起點的距離五、數(shù)據(jù)處理3.計算瞬時速度并記錄4.作出小車運動的v-t圖像：用一條平滑的曲線或直線這些點5.實驗結(jié)論

小車的v-t圖像是條傾斜的直線，說明物體做速度均勻變化的直線運動。6.求解加速度

根據(jù)所畫v-t圖像的斜率，求出小車運動的加速度。TT提問根據(jù)下面這條紙帶，如何求解C點的瞬時速度？哪種方法求出的更準確？0123456求解速度0123456求解速度逐差法：*更科學、精確、應重點掌握0123456逐差法圖像法--找圖像上相距較遠的兩個點用公式計算*可以剔除誤差較大的數(shù)據(jù)，有利于減小誤差圖像法縱坐標標度不同，傾角就不同了，所以不能直接算斜率求加速度大小特別提醒1.計數(shù)點的時間間隔可以選取5個、2個也可以是3個，但是相信計數(shù)點間的時間間隔必須相同。2.作圖時，要盡可能使更多的點在一條直線上。六、誤差分析1.鋁板的不同部位粗糙程度不完全相同。2.應選擇點跡小而清晰的紙帶，且要用分度值為1mm的刻度尺測量，并估讀到0.1mm。3.讀數(shù)時，眼睛要正對點和刻度尺，以減小誤差。4.適當選幾個計時點的時間間隔作為單位時間，可減小測量紙帶長度帶來的誤差。5.根據(jù)紙帶測量的位移有誤差。測量兩計數(shù)點間的距離時，要一次性測量，不要分段測量。6.小車速度應適當大些，這樣可以減小測量長度帶來的誤差。7.作v-t圖像不準確有誤差。七、注意事項1.如果畫出來的v-t圖像是一條傾斜的直線，說明小車做勻變速直線運動。2.圖線的延長線與縱軸的交點表示開始計時時小車的初速度。3.圖線的延長線與橫軸的交點表示計時開始一段時間后小車才開始運動。實驗結(jié)論探究小車速度隨時間變化的規(guī)律1實驗目的2實驗器材實驗步驟數(shù)據(jù)處理34小車、附有滑輪的長木板、打點計時器、交流電源、細繩、鉤碼、紙帶增減鉤碼重復上述操作2次打點、關(guān)閉電源放置長木板固定打點計時器裝復寫紙片裝紙帶選點跡最清楚紙帶選合適計數(shù)點作為計時起點相隔0.1s標計數(shù)點表格中記錄數(shù)據(jù)、算瞬時速度作v-t圖分析運規(guī)律課堂小結(jié)在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，下列說法正確的是（）A.小車在槽碼的牽引下運動時只需打一條紙帶，然后進行數(shù)據(jù)處理B.為使測量更為嚴謹，應把打下的第一個點作為第一個測量點C.為了便于測量，應舍掉開頭一些過于密集的點，找一個適當?shù)狞c作為計時起點D.兩相鄰計數(shù)點間的時間間隔必須是0.1s小練在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，某同學按以下實驗步驟操作，期中錯誤或有遺漏：A.拉住紙帶，將小車移至靠近打點計時器處放開紙帶，再接通電源；B.將打點計時器固定在平板上，并接好電路；C.把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下面吊著適當重的槽碼D.取下紙帶E.將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔（1）所列步驟中有錯誤的是步驟：

（2）有遺漏的步驟是：

（3）將以上步驟完善后寫出合理的步驟順序

A中應先通電再釋放紙帶D中取下紙帶前應該先斷開電源F中換上新紙帶，重復實驗3次BCEADF小練一個物體拖動紙帶運動，獲得打點計時器當初的一段紙帶，如果所示，每2個計數(shù)點之間的時間間隔為0.1秒，打點計時器打下點3時物體的瞬時速度為

；打點計時器打下計數(shù)點4時物體的瞬時速度

；物體的加速度為

小練在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，打點計時器的工作頻率為50Hz，如圖所示，相鄰計數(shù)點間還有4個點沒有畫出來。1.根據(jù)運動學有關(guān)公式可求得VB=16.50cm/s，VC=

cm/s，VD=26.30cm/s