高一物理人教必修1配套课件第二章第1讲实验探究小车速度随时间变化的规律2

1、第二章,匀变速直线运动的研究,第1讲实验：探究小车速度随时间变化的规律,目标定位 1.进一步练习使用打点计时器并会利用平均速度求瞬时速度. 2.会利用v-t图象处理实验数据. 3.尝试用v-t图象表示运动规律.,预习导学 梳理识记点拨,1.实验原理 (1)利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的 表示这点的瞬时速度. (2)用v-t图象表示小车的运动情况：以速度v为 、时间t为 建立直角坐标系，用描点法画出小车的v-t图象，,平均速度,纵轴,横轴,图线的 表示加速度的大小，如果v-t图象是一条倾斜的直线，说明小车的速度是均匀变化的. 2.实验器材：打点计时器、 、

2、纸带、一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、 、 、坐标纸.,倾斜程度,交流电源,钩码,刻度尺,课堂讲义 理解深化探究,一、实验步骤 1.如图1所示，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，打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路.,图1,2.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上适当的钩码，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. 3.把小车停在靠近打点计时器的位置，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一行小点，随后立即关闭电源. 4.换上新纸带，重复实验三次.,二、数据处理 1.测量并记录数据 (1)从几条纸带中选

3、择一条点迹最清晰的.舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点当作计时起点(0点)，每5个点(相隔0.1 s)取一个计数点进行测量，如图2所示(相邻两点间还有四个点未画出).标明0、1、2、3、4，测量各计数点到0点的距离x，并记录填入表中.,图2,(2)分别计算出相邻的两计数点之间的距离x1、x2、x3.,2.作出v-t图象分析运动规律 (1)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. (2)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计，如图3所示.,图3,(3)观察所得到的直线，分析物体的

4、速度随时间的变化规律. (4)根据画出的v-t图象求出小车运动的加速度 .,三、注意事项 1.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器. 2.先接通电源，等打点稳定后，再释放小车. 3.打点完毕，立即关闭电源.,4.选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点迹密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少. 5.要逐次测量各段距离，应尽可能地一次测量完毕. 6.在坐标纸上画v-t图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量分布在坐标平面中央.,例1 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学操作过程中有以下实验步骤： A.拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器

5、处，先放开纸带，再接通电源； B.将打点计时器固定在长木板上，并连接好电路；,C.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着适当重的钩码，放手后看小车能否在木板上做平稳的加速运动； D.取下纸带； E.把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上，并使附有定滑轮的一端伸出桌面；,F.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔； G.换上新纸带，重复操作两次. (1)其中有错误的步骤是_；应改正为_ _. 解析打点计时器在使用时，为了使打点稳定，同时为了提高纸带的利用率，使尽量多的点打在纸带上，要应先接通电源，再放开纸带，故A错误.,AD,应先接通电源，再放,开纸带；取下纸带前应先关闭电源,(

6、2)将改正后的步骤按合理的顺序写在横线上： 步骤顺序为_. 解析本着先安装器材，后进行实验的思路，如在该实验中，先固定长木板，安装打点计时器，准备完毕开始进行实验，注意要先打点后释放小车，做完一次实验要及时关闭电源，故正确的实验步骤是EBCFADG.,EBCFADG,例2 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，利用打点计时器打出了如图4所示的一条纸带，其中1、2、3、4、5、6均为记数点，且相邻的两个计数点之间都还有4个点没有画出来，已知电源的频率为50 Hz.现测得： x11.40 cm，x21.90 cm，x32.40 cm，x42.90 cm，x53.40 cm，x63.90 cm

7、.,图4,(1)在打点计时器打出点2、3、4、5、6时，小车的速度分别为： v2_cm/s，v3_cm/s，v4_cm/s，v5_cm/s.,答案16.5021.5026.5031.50,(2)在图5的坐标纸上作出速度时间图象(从1开始计时).,图5,解析如图所示：,答案见解析图,(3)根据作出的速度时间图象，求出小车的加速度为_m/s2(取二位有效数字).,答案0.50(0.470.53),对点练习 巩固应用反馈,1.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列方法有助于减少实验误差的是() A.选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位 B.使小车运动的加速度尽量小些 C.舍去

8、纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰、间隔 适当的那一部分进行测量、计算 D.适当减少挂在细绳下钩码的个数,解析实验中应区别打点计时器打出的轨迹点与人为选取的计数点，通常每隔4个轨迹点选1个计数点，这样计数点间的距离大些，测量时相对误差较小，A正确； 小车的加速度应适当大一些，在纸带上计数点间的距离大，测量的相对误差较小，B错误；,舍去纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰、间隔适当的那一部分进行测量，这样测量的相对误差较小，C正确； 适当增加挂在细绳下钩码的个数，既可以打出足够多点，又可以让位移尽量大，利于减小误差，D错误.故选A、C. 答案AC,2.如图6所示是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，其中x17.05 cm、x27.68 cm、x38.33 cm、x48.95 cm、x59.61 cm、x610.27 cm.,图6,(1)下表列出了打点计时器打下B、D、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下C、E两点时小车的瞬时速度(保留三位