实验：探究小车速度随时间变化的规律+高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

前情回顾

引入：判断运动速度Q：仅仅通过观察车的运动，可以看出车的速度嘛？如果车在滴空调水呢？如果在实验室当中，你会利用什么器材来测量小车的速度？引入：判断运动速度实验：探究小车速度随时间变化的规律人教版必修一第二章实验：探究小车速度随时间变化的规律物理实验探究步骤实验思路提出问题实验原理进行实验实验器材实验步骤1实验步骤2实验步骤3数据记录数据测量计算数据设计表格并记录相关数据数据分析作出图像得到结论误差分析位移、时间（测量位移与时间的仪器——打点计时器）位移用刻度尺测量时间两点的时间间隔为0.02s可以求两点间的平均速度→一点的瞬时速度→加速度实验：探究小车速度随时间变化的规律Q：测量小车的平均速度与瞬时速度需要什么物理量？实验思路Q：通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么物理量？实验：探究小车速度随时间变化的规律实验思路Q：研究该问题，设计该实验方法时，运用了哪些物理研究方法？质点理想化模型速度比值定义法瞬时速度极限思想Q：瞬时速度如何计算？寻求运动规律和特点通过具体事例来寻找运动的特点和规律实验：探究小车速度随时间变化的规律Q：测量小车的平均速度与瞬时速度需要什么仪器？实验思路电源，刻度尺钩码小车细绳纸带打点计时器一端附有定滑轮的长木板实验：探究小车速度随时间变化的规律进行实验1．如图所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。实验：探究小车速度随时间变化的规律进行实验2.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。3.把小车停在靠近打点计时器处，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一系列小点。4.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。1.固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置；滑轮不能过高,细绳应与木板平行2.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器3.先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车，当小车停止运动时及时断开电源4.实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们被碰坏或跌坏。所以，当小车到达滑轮前及时用手按住它，防止小车从板上掉下来5.小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使纸带上打的点太少，或加速度太小使各段位移无法区别，从而使误差增大6.打点结束后立即关闭电源实验：探究小车速度随时间变化的规律注意事项实验：探究小车速度随时间变化的规律进行实验——实验演示视频实验：探究小车速度随时间变化的规律数据记录——纸带选取开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始,每隔五个间隔取一个计数点，(每两个计数点之间的时间间隔是0.1s）。0123实验：探究小车速度随时间变化的规律数据记录——数据测量如图所示，一般不是直接测量相邻两个计数点间的距离,而是先测量出各个计数点到计时0点间的距离x1、x2、x3、x4、x5，再计算出相邻的两个计数点间的距离。实验：探究小车速度随时间变化的规律数据记录——数据计算各计数点的瞬时速度可用该点前后一段时间内的平均速度来代替01231.20cm1.60cm2.00cm2.40cm平均速度→瞬时速度（如何测

x）△实验：探究小车速度随时间变化的规律数据记录——设计表格并记录相关数据--

0.201

0.2800.432

0.355

0.512

同理，可求出另外两条纸带的情况小车的瞬时速度随时间增大而增大。实验：探究小车速度随时间变化的规律数据分析——图像法①根据所得数据，选择合适的标度建立直角坐标系（图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）。②根据所得数据描出各点的位置（描点法）,观察和思考各点的分布规律。实验：探究小车速度随时间变化的规律t/sv/(m/s)0.100.20.30.40.50.60.10.20.30.40.5各点的分布大致都落在一条直线上，因此，我们可以推断：如果没有实验误差的理想情况下，所描出的各点应全部落到这条直线上。画直线时，让尽可能多的点处在这条直线上，其余均匀分布，去掉偏差太大的点。通过图像可以判断小车做变速直线运动数据分析——绘制小车的v-t图像Q：为何会有偏差？误差来自于哪里？哪一种方法更好？①取任意两组数据求出Δv和Δt，然后代入求解。△va=—△t②在v-t图象上取一段时间Δt（尽量取大一些），找出Δt对应的Δv，代入求解。△va=—△t实验：探究小车速度随时间变化的规律数据分析——如何利用v-t图求小车加速度0.1