2-1实验：探究小车速度随时间变化的规律解析

1、第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理情景切入情景切入在生活中，人们跳远助跑、水中嬉戏、驾车行驶、短在生活中，人们跳远助跑、水中嬉戏、驾车行驶、短道速滑道速滑(如图如图)；在自然界里，物体下落、鸽子飞翔、猎豹；在自然界里，物体下落、鸽子飞翔、猎豹捕食、蜗牛爬行、蚂蚁搬家捕食、蜗牛爬行、蚂蚁搬家这些运动中都有速度的变这些运动中都有速度的变化化物体的速度变化存在规律吗？怎样探索复杂运动蕴涵物体的速度变化存在规律吗？怎样探索复杂运动蕴涵的规律？的规律？第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版

2、物理第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理(3)本章重点是匀变速直线运动规律的掌握及其研究方本章重点是匀变速直线运动规律的掌握及其研究方法和应用难点是匀变速运动规律的应用和运动的相对性法和应用难点是匀变速运动规律的应用和运动的相对性及矢量性及矢量性第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理学法指导学法指导(1)匀变速直线运动的规律：匀变速直线运动的规律：对运动学的诸多概念、规律和公式，不要去死记硬对运动学的诸多概念、规律和公式，不要去死记硬背，而要领会概念的实质，把握公式的来龙去脉，要通过背，而要领会概念的实质，把握公式的来龙去脉，要通过一些具体

3、的实例，通过实际物理现象的分析、物理情景的一些具体的实例，通过实际物理现象的分析、物理情景的构建、物理过程的认识，来形成物理概念和规律构建、物理过程的认识，来形成物理概念和规律运动学公式比较多，一个实际问题往往可以采用不运动学公式比较多，一个实际问题往往可以采用不同的规律公式求解，从而实现同的规律公式求解，从而实现“一题多解一题多解”，从多种的等，从多种的等效解法中找出最简捷的方法，这叫效解法中找出最简捷的方法，这叫“等效选优法等效选优法”，选择，选择恰当的解题方法不但可以简化解题过程，还可以提高我们恰当的解题方法不但可以简化解题过程，还可以提高我们分析解决问题的能力分析解决问题的能力第二章第

4、二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理(2)匀变速直线运动的图象：匀变速直线运动的图象：学会用图象巧解物理问题，学会用图象巧解物理问题，xt图象和图象和vt图象是高图象是高中物理中首次利用图象表示物理量之间的关系如果能明中物理中首次利用图象表示物理量之间的关系如果能明确各种图象的物理意义，便可利用图象法巧妙地解决很多确各种图象的物理意义，便可利用图象法巧妙地解决很多实际问题，这种方法可体现出直观、方便、化难为易的效实际问题，这种方法可体现出直观、方便、化难为易的效果在理解图象所表示的物理规律时要注意：果在理解图象所表示的物理规律时要注意：看清坐标轴所表示的物理量及单位并注意坐

5、标原点看清坐标轴所表示的物理量及单位并注意坐标原点是否从零开始是否从零开始第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理图象上任一点的斜率，反映了该点处一量随另一量图象上任一点的斜率，反映了该点处一量随另一量变化的快慢变化的快慢(变化率变化率)如如xt图象中的斜率为速度，图象中的斜率为速度，vt图图象中的斜率为加速度象中的斜率为加速度图象上每一点都对应着两个数，沿图象上各点移动，图象上每一点都对应着两个数，沿图象上各点移动，反映了一量随另一量变化的函数关系，因此图象都应该和反映了一量随另一量变化的函数关系，因此图象都应该和一个代数方程相对应一个代数方程相对应总之，利用图象分析

6、问题，首先要明确坐标轴的物理总之，利用图象分析问题，首先要明确坐标轴的物理意义根据图象截距确定物体初始状态，根据图象特点理意义根据图象截距确定物体初始状态，根据图象特点理解物体运动规律，做到眼中有图象，心中有解物体运动规律，做到眼中有图象，心中有(物体运动物体运动)情情景必要时可以画出物体运动草图辅助判断景必要时可以画出物体运动草图辅助判断第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理(3)自由落体运动：自由落体运动：自由落体运动是一种理想化的物理模型，是匀变速运自由落体运动是一种理想化的物理模型，是匀变速运动的特例，匀变速运动的相关规律和分析方法同样适用于动的特例，匀变速运

7、动的相关规律和分析方法同样适用于自由落体运动自由落体运动第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理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 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理要探究一个物体的速度随时间变化的规律，必须知道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学们思索一下怎样利用下面的实验装置，探究小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的变化规律车速度随时间的变化规律第二章第二

8、章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理(1)实验目的实验目的利用打点纸带研究小车的运动情况，分析小车的速度随时间变化利用打点纸带研究小车的运动情况，分析小车的速度随时间变化的规律的规律(2)实验原理实验原理利用纸带上的数据和第一章的方法求出通过各计数点的速度利用纸带上的数据和第一章的方法求出通过各计数点的速度(学完本章学完本章第第3节后可根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间节后可根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，即内的平均速度，即vn 求出打第求出打第n个计数点时纸带的瞬时速度个计数点时纸带的瞬时速度)，再作出再作出vt图

9、象，分析图象，分析v与与t的关系的关系第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理(3)实验器材实验器材打点计时器、纸带、刻度尺、导线、低压交流电源、打点计时器、纸带、刻度尺、导线、低压交流电源、小车、钩码小车、钩码第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理(4)实验过程实验过程(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，并使滑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一轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路端，连接好电路把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边

10、挂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平稳地滑行，上合适的钩码，放手后，看小车能否在木板上平稳地滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小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车的后面把小车停靠在打点计时器处，先接通电源，后释放把小车停靠在打点计时器处，先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下小车，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，换上新纸带，重复实验三次一系列的小点，换上新纸带，重复实验三次第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理在本实

11、验中，如果长木板不是平放在实验桌上，而是在本实验中，如果长木板不是平放在实验桌上，而是与水平面有一定的夹角，那么对探究小车的运动规律是否与水平面有一定的夹角，那么对探究小车的运动规律是否有影响？有影响？答案：答案：没有影响没有影响解析：解析：没有影响，但悬挂钩码的个数应适当改变，以没有影响，但悬挂钩码的个数应适当改变，以保证满足以保证满足以0.1s为计数点取为计数点取6组数据的要求因为不管长木组数据的要求因为不管长木板是平放还是与水平面有一定的夹角，小车的运动性质不板是平放还是与水平面有一定的夹角，小车的运动性质不会改变，只是速度变化的快慢不同了会改变，只是速度变化的快慢不同了第二章第二章 匀

12、变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理(1)表格法表格法从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始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，一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明作为计数始点，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，并记录填入表中表中.位置编号位置编号0 1 2 3 4 5时间时间t/sx/mv/(ms1)第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理分

13、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.利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻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的瞬时速度求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度，填入的瞬时速度，填入上面的表格中上面的表格中根据表格的数据，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第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理(2)图象法图象法在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴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表示速

14、度，并根据表格中的数据在坐标系中描点画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在画一条直线，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，偏差比较大的点忽略不线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计，如图所示计，如图所示观察所得到的直线，观察所得到的直线，分析物体的速度随时分析物体的速度随时间的变化规律间的变化规律.第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理(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度有误差(3)作作vt

15、图象时单位选择不合适或人为作图不准确带图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差来误差.第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理(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，当小车先接通电源，计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源停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轮前及时用手按住它(4)牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使纸

16、带上的点太少，或者加速度太小，而使各段位移无多大纸带上的点太少，或者加速度太小，而使各段位移无多大差别，从而使误差增大，加速度的大小以能在差别，从而使误差增大，加速度的大小以能在50cm长的纸长的纸带上清楚地取得六、七个计数点为宜带上清楚地取得六、七个计数点为宜第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理(5)要区别计时器打出的点与人为选取的计数点，一般要区别计时器打出的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，即时间间隔为在纸带上每隔四个点取一个计数点，即时间间隔为T0.025s0.1s.(6)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

17、，在纵、横轴上选取合适的单位，用细铅笔认真描点位，用细铅笔认真描点第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理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，将下述步骤的代号填在横线上后顺序，将下述步骤的代号填在横线上_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，再重做两次换上新的纸带，再重做两

18、次D把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面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，让小车运动车运动F把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码钩码G断开电源，取出纸带断开电源，取出纸带第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理解析：解析：正确的实验步骤是：把长木板平放在实验桌上，正确的实验步骤是：把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木板的没有滑轮并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在

19、木板的没有滑轮的一端，并连好电路，把一条细绳拴在小车上，细绳跨过的一端，并连好电路，把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，另一端吊合适的钩码，把穿过打点计时器的纸带定滑轮，另一端吊合适的钩码，把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面，使小车停在靠近打点计时器处，先接通固定在小车后面，使小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车，让小车运动，打完一条纸带，断开电电源，再放开小车，让小车运动，打完一条纸带，断开电源，取下纸带，换上新纸带，再重做两次，即顺序为：源，取下纸带，换上新纸带，再重做两次，即顺序为：DBFAEGC.答案：答案：DBFAEGC.点评：点评：对于实验的步骤，同学们应结合实际操作掌对于实验的步骤，同学们应结合实际操作掌握握第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理在在“探究小车速度随时间变化的规律探究