2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律 —【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册导学案

1、第二章第一节 实验：探究小车速度随时间变化的规律自主学习1.本节实验的实验器材有： 。2.正确的实验过程是：（1）把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使 ，把打点计时器固定在 ，连接好电路。（2）把 拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上合适的 ，放手后看 ，然后把 穿过打点计时器，并把 的另一端固定在小车后面。（3）把小车停在 处，先 ，然后 ，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点，换上纸带，重复实验3次。（4）增减所挂的钩码，或在小车上放置重物，再做两次实验，每次实验打3条纸带。（5）为了仪器的安全，实验时要防止钩码落地和小车与滑轮碰撞，当小车到达滑轮前及时用手按住。3.

2、纸带的选取原则是：从3条纸带中选择 的一条纸带， 舍去 找一个适当的点作为计时起点。为了方便，减小误差，通常不用0.02s为时间单位，而是每5个点取一个计数点，以时间 s为时间单位，在纸带上选好的计时点下面标0，在第 点下面标1，在第 点下面标2，标明的点叫计数点，则相邻的计数点时间间隔为 （如下图所示），两相邻点间的距离分别是x1、x2、x3 。4.如何测量出纸带上各计数点间的距离，写出操作方法 。5.根据测量的位移和时间填表计算速度计数点序号123456计数点对应的时刻（s）0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度（cm/s）6.作速度时间图象的原则：（1）选择合适

3、坐标和单位，让图线充满整个坐标纸。（2）严格按实验数据描点，根据点的分布定量分析速度的变化特点。（3）根据表中的数据，在下图中坐标纸上画出vt图象（自己确定合理的标度）例题讲解例1在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述步骤地代号填在横线上 。A把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面 B把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路 C换上新的纸带，再重做两次 D把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面 E使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动 F把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码 G断开电源，取出纸带例1DBFAEGC

4、例2在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点。测得：s1=1.40 cm，s2=1.90 cm，s3=2.38 cm， s4= 2.88 cm，s5=3.39 cm，s6=3.87 cm。那么： （1）在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：v1= cm/s ，v2= cm/s ，v3= cm/s ，v4= cm/s ，v5= cm/s 。（2）在平面直角坐标系中作出速度时间图象。 （3）分析小车运动速度随时间变化的规律。2（1）16.5021.4026.3031.3536.30（2）如

5、图示（3）v随t均匀增加详解：（1）显然，两个相邻计数点之间的时间间隔为T=0.02×5s=0.1s。各点对应的速度分别为：，v2、v3、v4、v5同理可得。（2）利用描点法作出v-t图象。当堂练习1在下列给出的器材中，选出“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中所需的器材并填在横线上（填序号）。打点计时器 天平 低压交流电源 低压直流电源 细线和纸带 钩码和小车 秒表 一端有滑轮的长木板 刻度尺选出的器材是_ 12.某课外兴趣小组在探究小车的速度随时间变化规律的实验中，得到如图所示的实验纸带，实验中打点计时器交流电的频率为50Hz，纸带前面的几个点较模糊,因此从A点开始每打五个点取

6、一个计数点,其中B、C、D、E点的对应速度vB=_m/s, vC=_m/s, vD=_m/s, vE=_m/s,由此推得F点的速度vF=_m/s。小车从B运动到C的加速度a1=_m/s2，从C运动到D的加速度a2=_m/s2，从D运动到E的加速度a3=_m/s2。2.解析：根据第一章的方法, 当时间间隔较短时,这段时间内某时刻的瞬时速度可以认为是这段时间内的平均速度，即B点的瞬时速度为A、C两点间的平均速度，其余类推。由题意可知,每两个计数点之间的时间间隔为T=0.02×5s=0.1s.B点的速度为A、C两点间的平均速度: C点的速度为B、D两点间的平均速度:同理可得:40.25cm

7、/s； 47.75cm/s从B、C、D、E四点的位置关系和速度的关系我们可以提出自己的假设:速度是越来越大,大小之间是否存在一定的规律?利用v-t图象对数据进行处理,发现相邻相等时间内的速度之差相等.因此F点的速度为55.20cm/s 由加速度的定义：可知小车从B运动到C的加速度a1=同理可得：小车从C运动到D的加速度a2=0.75m/s2 小车从D运动到E的加速度a3=0.75m/s2所以小车做加速度大小不变的直线运动。 拓展：本题中“从A点开始每打五个点取一个计数点”说明O 点不是计数点，而是位移的参考点，且相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s,而不是0.02s。3某研究性学习小组在研究小车在水平薄布面上做减速运动的实验中，所打出的纸带如图所示，纸带上相邻两点对应的时间间隔为0.02s.请你用刻度尺量出相邻两点之间的距离填在下表中：s1s2s3s4s5s6s7s8(1)从纸带上可以确定小车做减速运动的初速度约