人教版高中物理必修一2.1实验探究小车速度随时间变化的规律ppt课件上课材料

1、成才之路成才之路 物理物理路漫漫其修远兮路漫漫其修远兮 吾将上下而求索吾将上下而求索人教版人教版 必修必修1 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究第二章第二章 在生活中，高山滑雪、汽车启在生活中，高山滑雪、汽车启动、百米赛跑动、百米赛跑；在自然界里，；在自然界里，物 体 下 落 、 猎 豹 捕 食 ， 蚂 蚁 搬物 体 下 落 、 猎 豹 捕 食 ， 蚂 蚁 搬家家这些物体的运动，大多是变这些物体的运动，大多是变速运动，其运动规律比较复杂。速运动，其运动规律比较复杂。本章在掌握了描述运动学的几本章在掌握了描述运动学的几个物理量的基础上，具体研究一种个物理量的基础上，具体研究一种最简单的变速

2、运动最简单的变速运动匀变速直线运匀变速直线运动的规律。动的规律。本章的探究不是从抽象的概念出发，而是先让同学们探究本章的探究不是从抽象的概念出发，而是先让同学们探究小车在重物牵引下做的变速运动，观察、记录小车随时间变化小车在重物牵引下做的变速运动，观察、记录小车随时间变化的情况。然后从实例出发，学习匀变速直线运动的速度与时间的情况。然后从实例出发，学习匀变速直线运动的速度与时间的关系、位移与时间的关系、位移与速度的关系。最后研究最的关系、位移与时间的关系、位移与速度的关系。最后研究最简单的匀加速直线运动简单的匀加速直线运动自由落体运动，领会伽利略对自由自由落体运动，领会伽利略对自由落体运动的研

3、究方法对近代科学的影响。落体运动的研究方法对近代科学的影响。本章的重点是匀变速直线运动的规律，难点是应用匀变速本章的重点是匀变速直线运动的规律，难点是应用匀变速直线运动的规律解决有关问题，特别是图象法和数学知识的运直线运动的规律解决有关问题，特别是图象法和数学知识的运用。用。1本章规律多，公式和推论多，学习中注意不要去死记本章规律多，公式和推论多，学习中注意不要去死记硬背这些规律和公式，重要的是领会概念的实质，把握公式的硬背这些规律和公式，重要的是领会概念的实质，把握公式的来龙去脉，要通过一些具体的实例，通过实际物理现象的分析、来龙去脉，要通过一些具体的实例，通过实际物理现象的分析、物理过程的

4、认识，构建正确的物理情景，逐步形成良好的思维物理过程的认识，构建正确的物理情景，逐步形成良好的思维习惯。习惯。2重视物理过程的分析，特别是多解问题的分析，要选重视物理过程的分析，特别是多解问题的分析，要选择合适的规律，找准过程的连接点。注意运用数学工具择合适的规律，找准过程的连接点。注意运用数学工具(如图如图象、函数象、函数)分析物理过程及临界状态量，例如解决追及与相遇分析物理过程及临界状态量，例如解决追及与相遇问题。问题。3要有意识地培养自己画运动示意图分析复杂运动的习要有意识地培养自己画运动示意图分析复杂运动的习惯，这样运动过程会变得形象、直观，便于研究。解题时要思惯，这样运动过程会变得形

5、象、直观，便于研究。解题时要思路开阔，通过联想比较，筛选最简洁的解题公式。另外还要注路开阔，通过联想比较，筛选最简洁的解题公式。另外还要注意总结分析问题的方法，除了常用的解析法，还有图象法、比意总结分析问题的方法，除了常用的解析法，还有图象法、比例法、极值法、逆向转换法等。例法、极值法、逆向转换法等。1实验：探究小车速度随时间变化实验：探究小车速度随时间变化的规律的规律第二章第二章 课堂情景切入课堂情景切入2知识自主梳理知识自主梳理3重点难点突破重点难点突破4考点题型设计考点题型设计5学习目标定位学习目标定位1课课 时时 作作 业业6学习目标定位学习目标定位掌握实验原理及实验仪器的安装与使用掌

6、握实验原理及实验仪器的安装与使用学会用图象法处理实验数据学会用图象法处理实验数据能根据能根据“vt”图象描述小车的运动规律图象描述小车的运动规律课堂情景切入课堂情景切入要探究一个物体的速度随时间变化的规律，必须知道物体要探究一个物体的速度随时间变化的规律，必须知道物体在不同时刻的速度，但直接测量物体的速度是不容易的。请同在不同时刻的速度，但直接测量物体的速度是不容易的。请同学们思索一下怎样利用下面的实验装置，探究小车速度随时间学们思索一下怎样利用下面的实验装置，探究小车速度随时间的变化规律。的变化规律。知识自主梳理知识自主梳理实验原理实验原理平均平均形状形状斜率斜率打点计时器、一端附有滑轮的长

7、木板、小车、纸带、复写打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、复写纸片、细绳、钩码、刻度尺、导线、纸片、细绳、钩码、刻度尺、导线、_电源。电源。实验器材实验器材交流交流1(如图所示如图所示)把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，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。一端，连接好电路。实验步骤实验步骤2把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合 适 的 钩 码 ， 放 手 后 ， 看 小 车 能 否 在 木 板 上

8、合 适 的 钩 码 ， 放 手 后 ， 看 小 车 能 否 在 木 板 上_，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车的后面。另一端固定在小车的后面。3把小车停靠在打点计时器处，先把小车停靠在打点计时器处，先_，后，后_，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的小点。上打下一系列的小点。4换上新的纸带，重复实验两次。换上新的纸带，重复实验两次。5增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验。增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验。平稳地滑行平稳地滑行接通电源接通电源释放小车释放小车1在几条纸带中选择一条

9、在几条纸带中选择一条_，为了便于测量，为了便于测量，_开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点当做计时开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点当做计时_。2计算出各计数点的计算出各计数点的_速度，填入设计好的表格速度，填入设计好的表格中。中。3以速度以速度v为纵轴、时间为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，根据为横轴建立直角坐标系，根据表中表中v、t数据，在直角坐标系中描点，探究小车数据，在直角坐标系中描点，探究小车_随时随时间变化的规律。间变化的规律。数据处理数据处理最理想的最理想的舍掉舍掉起点起点瞬时瞬时速度速度重点难点突破重点难点突破一、实验数据处理的方法一、实验数据处理的方法1表格法表格法(

10、1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点，作为计比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4，测量各计数点到，测量各计数点到0点的距离点的距离x，并记录填入表中。，并记录填入表中。位置编号位置编号012345时间时间t/sx/mv/(ms1)(2)分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离x1、x2、x3。(3)利用一段时间内的平均速

11、度等于这段时间中间时刻的瞬利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点时速度求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度，填入上面的的瞬时速度，填入上面的表格中。表格中。(4)根据表格的数据，分析速度随时间怎么变化。根据表格的数据，分析速度随时间怎么变化。2图象法图象法(1)在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点。速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点。(2)画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在直线的两侧，偏

12、差比较大的点忽略不计，如图的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计，如图所示。所示。二、误差分析二、误差分析1木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀。木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀。2根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速度根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速度有误差。有误差。3作作vt图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差。误差。三、实验注意事项三、实验注意事项1开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。2先接通电源，计时器工作后，再放开小车，当小车停先接通电源，计时器工作后，再放开小车，当小车

13、停止运动时及时断开电源。止运动时及时断开电源。3要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它。前及时用手按住它。4牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使纸牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使纸带上的点太少，或者加速度太小，而使各段位移无多大差别，带上的点太少，或者加速度太小，而使各段位移无多大差别，从而使误差增大，加速度的大小以能在从而使误差增大，加速度的大小以能在50cm长的纸带上清楚长的纸带上清楚地取得六、七个计数点为宜。地取得六、七个计数点为宜。5要区别计时器打出的点与人为选取的计数点，一般在要区别计时器打出的

14、点与人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个点取一个计数点，即时间间隔为纸带上每隔四个点取一个计数点，即时间间隔为t0.025s0.1s。6不要分段测量各段位移，应尽可能地一次测量完毕不要分段测量各段位移，应尽可能地一次测量完毕(可可先统一量出各计数点到计数起点先统一量出各计数点到计数起点o之间的距离之间的距离)。读数时应估读。读数时应估读到毫米的下一位。到毫米的下一位。7描点时最好用坐标纸，在纵、横轴上选取合适的单描点时最好用坐标纸，在纵、横轴上选取合适的单位，用细铅笔认真描点。位，用细铅笔认真描点。考点题型设计考点题型设计在探究小车速度随时间变化的规律实验中，某在探究小车速度随时间变化的规律

15、实验中，某同学操作中有以下实验步骤，其中有错误或遗漏的步骤。同学操作中有以下实验步骤，其中有错误或遗漏的步骤。(遗遗漏步骤可编上序号漏步骤可编上序号g、h、)a拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处先放开纸拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处先放开纸带，再接通电源；带，再接通电源；b将打点计时器固定在平板上，并接好电路；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；适当重的钩码；d取下纸带；取下纸带；对实验操作过程的掌握对实验操作过程的掌握e将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上平稳将平板一端

16、抬高，轻推小车，使小车能在平板上平稳地滑行；地滑行；f将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔。孔。(1)所列步骤中有错误的是：所列步骤中有错误的是：_。(2)遗漏的步骤：遗漏的步骤：_。( 3 ) 将 以 上 步 骤 完 善 后 写 出 合 理 的 步 骤 顺 序 ：将 以 上 步 骤 完 善 后 写 出 合 理 的 步 骤 顺 序 ：_。解析：解析：(1)步骤步骤a中应先通电，再放纸带，顺序不能颠倒；中应先通电，再放纸带，顺序不能颠倒；d中取下纸带前先断开电源；中取下纸带前先断开电源；e中操作时应不挂钩码。中操作时应不挂钩码。(2)遗漏的步

17、骤遗漏的步骤g：换上新纸带，重复实验三次。：换上新纸带，重复实验三次。(3)步骤完善后，合理的实验步骤顺序为：步骤完善后，合理的实验步骤顺序为：bfecadg答案：答案：(1)a中应先通电，再放纸带；中应先通电，再放纸带；d中取下纸带前应先中取下纸带前应先断开电源；断开电源；e中操作时应不挂钩码中操作时应不挂钩码(2)g：换上新纸带，重复实验三次：换上新纸带，重复实验三次(3)bfecadg在在“探究小车速度随时间变化规律探究小车速度随时间变化规律”的实验中：的实验中：(1)从下列器材中，选出实验所需的器材从下列器材中，选出实验所需的器材_；为达到实验目的，还缺少为达到实验目的，还缺少_。打点

18、计时器；天平；低压直流电源；细绳；纸打点计时器；天平；低压直流电源；细绳；纸带；小车；钩码；秒表；一端有滑轮的长木板。带；小车；钩码；秒表；一端有滑轮的长木板。(2)下列操作中正确的有下列操作中正确的有_。(填选项代号填选项代号)a通过调节，使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一通过调节，使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上条直线上b坐标轴单位长度越小越好坐标轴单位长度越小越好c开始前要先接通电源后松开纸带，打完点要先断开电开始前要先接通电源后松开纸带，打完点要先断开电源后取纸带源后取纸带d钩码的质量越大越好钩码的质量越大越好答案：答案：(1)交流电源交流电源(2)ac解析：解析：(1)

19、打点计时器是一种计时仪器，所用电源为交流打点计时器是一种计时仪器，所用电源为交流电，因此电，因此不用选，但实验还缺少低压交流电源，钩码的质不用选，但实验还缺少低压交流电源，钩码的质量在实验中不用测量，因此量在实验中不用测量，因此不用选。不用选。(2)实验中要调节滑轮的高度使小车、纸带、细绳和定滑轮实验中要调节滑轮的高度使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上，可以减小摩擦，所以上边缘在一条直线上，可以减小摩擦，所以a对；要适当地选对；要适当地选取坐标轴的单位长度使图象尽量分布在较大的坐标平面内，所取坐标轴的单位长度使图象尽量分布在较大的坐标平面内，所以以b错；开始前要先接通电源后松开纸带，打完点要先断开电错；开始前要先接通电源后松开纸带，打完点要先断开电源后取纸带，这样可以使实验效果更好，所以源后取纸带，这样可以使实验效果更好，所以c对；钩码的质对；钩码的质量要适中，不要太大也不要太小，以量要适中，不要太大也不要太小，以100g左右为宜，所以左右为宜，所以d错。错。如图所示，是某同学在如图所示，是某同学在“探究小车速度随时间探究小