匀变速直线运动的实验探究

实验一：探究匀变速直线运动一、实验目的1．练习使用打点计时器，学会用打上点的纸带研究物体的运动． 2．掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法．(Δx ＝aT2) 3. 计算纸带上某点的瞬时速度。

4．测定匀变速直线运动的加速度．二、实验原理1．打点计时器(1)作用：计时仪器，每隔T=0.02 s 打一次点． fT 1(2)工作条件电火花打点计时器 工作电压：220V 交流电 电源频率f=50Hz 电磁打点计时器 工作电压：6V 交流电 电源频率f=50Hz (3)纸带上点的意义：①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置．②通过研究纸带上各点之间的间隔，可以判断物体的运动情况． ③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔． （4）纸带上相邻两点的时间 相邻两点为自然点：T=0.02S相邻两点为计数点：T=0.02х(n+1)s n 指相邻两计数点间自然点的数量 2．利用纸带判断物体运动状态的方法(1)沿直线运动的物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为v1、v2、v3、v4、…，若v2－v1＝v3－v2＝v4－v3＝…，则说明物体在相等时间内速度的增量相等，由此说明物体在做匀变速直线运动，即a ＝ ….(2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x1，x2，x3，x4…，若Δx ＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…，则说明物体在做匀变速直线运动，且Δx ＝aT2.原理：如图所示，s 1，s 2…，s n 是相邻两计数点间的距离，△s 是两个连续相等的时间里的位移之差，即△s 1=s 2－s 1，△s 2=s 3－s 2…，T 是两相邻计数点间的时间间隔且T=0.02ns （n 为两计数点间的间隔数），由运动学公式：得△s=s 2－s 1=aT 2，T 是恒量。

当a 为恒量时，△s 也为恒量，即做匀变速直线运动的物体的△s 必为恒量，它是判断物体是否做匀变速直线运动的必要条件。

若物体做初速为零的匀加速直线运动，其判断条件是：3．速度、加速度的求解方法(2)“平均速度法”求速度,匀变速直线运动中间时刻瞬时速度等于整个过程的平均速度 如图1－4－1所示． 即 Tx x vn nn21++=图1－4－1(1)“逐差法”求加速度，如纸带给出六段连续位移，如下图所示得到：a1＝Ts s 2143- ，a2＝TS S 2253- ， a3＝TS S 2363-然后取平均值，即 3321aa a a ++==a ()()Ts s s s s s 21234569++-++这样使所给数据全部得到利用，以提高准确性． 注;T 是指每段位移所用时间 拓展：其它情况求加速度 1、 纸带给出两段连续的位移Ts s n n a 21--=2、 纸带给出两段不连续位移;()Ts s m n a mn2--=3、纸带给出四段连续位移()()Ts s s s a 212344+-+=4 纸带给出八段连续位移()()Ts s s s s s s s a 24321876516+++-+++=(3)“图象法”求加速度，即由“平均速度法”求出多个点的速度， 画出 v －t 图，直线的斜率即加速度．三、实验器材：电火花计时器(或电磁打点计时器)，一端附有滑轮的长木板，小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片．四、实验步骤图1－4－2一、仪器安装1．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．2．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并将它的一端固定在小车的后面．实验装置见图1－4－2所示，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行．二、测量与记录例图1—4--3注意：位移的读数一定要估读到分度值的下一位。

匀变速直线运动的实验探究一、实验目的使用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度二、实验原理1.判断物体是否做匀变速直线运动物体在各个连续相等时间T里的位移分别是s1、s2、s3…,若满足s2-s1=s3-s2=s4-s3=……则物体做匀变速直线运动2.若物体做匀变速直线运动,设加速度为a,则△s=s2-s1=s3-s2=s4-s3=aT2(可证明)由上式还可得到s4-s1=(s4-s3)+(s3-s2)+(s2-s1)=3aT2,同理有s5-s2=s6-s3=……3a T2,可见,测出各段位移s1、s2…即可求出再算出a1、a2……的平均值,就是我们所要测定的匀变速直线运动的加速度三、实验器材电火花计时器或电磁打点计时器,一端附有滑轮的长木板,小车,纸带,刻度尺,导线，电源，钩码，细绳四、实验步骤(1)按教材39页图3-13所示,把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸处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2)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。

把纸带穿过打点计时器限位孔,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,先接通电源后,后放开小车,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。

换上新纸带,重复实验三次。

(4)从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头一些比较密集的点子,在后边便于测量的地方找一个开始点。

为了测量方便和减小误差,通常不用每打一次点的时间作为时间的单位,而用每打五次点的时间作为时间的单位,就是T=0.02×5=0.1s在选好的开始点下面标明A,在第六点下面标明B,在第十一点下面标明C在第十六点下面标明D,….点A、B、C、D……叫做计数点,如图所示。

两个相邻计数点间的距离分别是s1、s2、s3六、数据处理及结论测出六段位移s1、s2、s3、s4、s5、s6的长度,把测量结果填入下表T=0.1s计数点位移s/m 位移差1234562从数据中可知:在误差允许范围内,物体匀变速直线运动(1)若物体是做匀变速直线运动,则(2)若物体不是做匀变速直线运动,请进行误差分析七、误差分析。

匀变速直线运动实验报告匀变速直线运动实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过观察和记录匀变速直线运动的物体在不同时间下的位移和速度变化，探究匀变速直线运动的规律，并验证运动学中的相关理论。

二、实验器材与原理1. 实验器材：直线轨道、小车、计时器、测量尺、速度计、电池等。

2. 实验原理：匀变速直线运动是指物体在相等时间间隔内，位移的增量不断增大，速度的变化量也在不断增大的运动。

根据运动学的相关理论，匀变速直线运动的位移与时间的平方成正比，速度与时间成正比。

三、实验步骤1. 将直线轨道放置在水平桌面上，并确保其平整度。

2. 将小车放置在轨道上，并确保其能够自由滑动。

3. 使用测量尺测量轨道的长度，并记录下来。

4. 将计时器设置为手动模式，并准备好进行实验的计时。

5. 将小车推动到轨道的一端，并在计时器启动后，用力将小车推动，使其沿轨道做匀变速直线运动。

6. 当小车到达轨道的另一端时，立即停止计时器，并记录下用时。

7. 使用速度计测量小车在不同时间点的速度，并记录下来。

四、实验数据处理与分析1. 根据实验步骤中记录的数据，计算小车在不同时间下的位移，并绘制位移-时间图像。

2. 根据实验步骤中记录的数据，计算小车在不同时间下的速度，并绘制速度-时间图像。

3. 分析位移-时间图像和速度-时间图像的特征，探究匀变速直线运动的规律。

4. 根据实验数据和分析结果，验证运动学中的相关理论。

五、实验结果与结论通过实验数据处理与分析，我们得到了位移-时间图像和速度-时间图像。

位移-时间图像呈现出一条平滑的曲线，且曲线的斜率逐渐增大，表明小车的位移随时间的增加而增大。

速度-时间图像呈现出一条直线，且斜率保持恒定，表明小车的速度在匀速增加。

根据实验结果和分析，我们可以得出以下结论：1. 匀变速直线运动的位移与时间的平方成正比。

2. 匀变速直线运动的速度与时间成正比。

3. 实验结果验证了运动学中的相关理论。

六、实验误差分析在实验过程中，可能存在一些误差，影响了实验结果的准确性。

匀变速直线运动的实验探究【学习目标】1、会使用打点计时器测量运动物体的位移和时间。

2、了解频闪照相法及其应用。

3、探究重力作用下的匀变速直线运动，体会实验在发现自然规律的作用。

4、知道误差产生的原因及其减小的方法。

【重点与难点】重点：掌握匀变速直线运动的实验探究的原理和方法。

难点：怎样分析处理实验获取的数据并得到实验结果。

【知识精讲】一、实验原理1、打点计时器打点计时器是一种使用低压、交流电的计时仪器。

当交流电频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点，因此纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上各点之间的间隔，就可以了解物体运动的情况。

2、电火花计时器电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示点迹的计时仪器。

当接通220V交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在运动纸带上就打出一系列点迹。

当电源频率为50Hz时，它也是每隔0.02s打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔也是0.02s。

电火花计时器工作时，纸带运动时受到的阻力小，比电磁打点计时器实验误差小。

3、如何应用打点计时器探究沿斜面下滑的小车是否做匀变速直线运动方法1、课本中已经说明，不在赘述。

方法2、判断物体运动状态的方法：求相邻位移的Δs设相邻点之间的位移分别为s1、s2、s3……(1)若s2－s1＝s3－s2＝……＝s n－s n－1＝0则物体做匀速直线运动(2)若s2－s1＝s3－s2……＝s n－s n－1≠0则物体做匀变速直线运动(在实际实验中，只要近似相等即可证明物体做匀变速直线运动)。

证明：相邻点之间的位移s1、s2、s3……的时间都是相同的，设为T(如果认为T不太小，可取6个计数点之间的位移，即以6个点为一段划分纸带，每段的时间间隔就是6个点对应的时间间隔，即5×0.02s＝0.1s，这样计算简单，因此只要s1、s2、s3……各段的时间相同即可)那么s1＝v1T＋s2＝v2T＋故Δs1＝s2－s1＝(v2－v1)T又v2－v1＝aT因此Δs1＝aT2同理可证Δs2＝s3－s2＝aT2，Δs3＝s4－s3＝aT2……所以，只要Δs1＝Δs2＝Δs3＝……＝s n－s n－1≠0物体就做匀变速直线运动4、求加速度的方法(1)用“逐差法”求加速度根据s4－s1＝s5－s2＝s6－s3＝3aT2(T为相邻两计数点间的时间间隔)，得：，再求出a1、a2、a3的平均值，即为物体的加速度，其加速度为：即全部数据都用上，这样，相当于把2n个间隔分成前n个为第一组，后n个为第二组，利用这两组的位移之差Δs和时间间隔(nT)进行处理，起到了减小误差的目的，即。

研究匀变速直线运动的实验
匀变速直线运动指的是物体在直线上做匀加速或匀减速的运动。

研究匀变速直线运动的实验可以通过以下步骤进行：
1. 准备实验器材：实验器材包括小车、光电门、计时器、线轮、杠杆等。

2. 建立直线运动模型：设置好实验小车在直线轨道上的运动路线,并制定好实验计划。

3. 测量起点速度：通过给小车一个初速度来开始实验,在车经过起点时使用计时器计算其通过起点的时间,再通过杠杆计算小车的起点速度。

4. 测量运动过程中的速度：通过将小车放在轨道上并用光电门记录它通过每段路程的时间,可以得到小车在不同时刻的速度。

5. 测量运动过程中的加速度：通过计算小车在不同时刻的速度变化率来计算小车的加速度。

6. 计算运动的位移和时间：通过测量小车运动开始和结束时的位置以及小车经过每个点的时间,计算小车在整个过程中的位移和时间。

7. 分析实验结果：将实验数据进行整理和分析,得出小车的加速度,速度和位移变化等规律。

通过以上实验,可以深入理解匀变速直线运动的规律,并且了解运动学中的基础概念与公式。

实验一：匀变速直线运动的实验目的：研究匀速直线运动,分析加速度、瞬时速度的求法原理: a =△S/ T2 = x m-x n/（m-n）T2;v n=x n+x n+1/2T实验器材：打点计时器（f=50Hz）、木板、小车、滑轮、钩码、纸带。

实验装置：实验步骤：一：木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定，连接好电路。

二：穿纸带；挂钩码。

三：先连接电源，然后放开小车，让小车拖动纸带运动，打完一条后立即关闭电源。

四：换纸带，再做一次。

实验注意点：1.固定打点计时器时，应让限位孔处再长木板的中央位置。

2.滑轮不能过高，细线应与木板平行。

3.小车应由紧靠打点计时器处开始释放，在撞击长木板末端前应让小车停止运动，防止小车从木板上掉下来。

4.先接通电源，后让纸带运动。

5.打点结束后立即关闭电源。

纸带分析：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时点，然后取6个点，进行标号。

列入表格记录数据，求出各点瞬时速度，画出v-t图像（坐标轴、描点、连线、与坐标轴交点、斜率a）。

计算过程要注意单位要为国际单位制单位，多次实验求平均值。

习题演练一、某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带，已将每条纸带上每5个几十点取好了一个计数点，即两个计数点之间的时间间隔为0.1s，依次打点先后编为0、1、2、3、4、5。

由于不小心，纸带被撕断了，如图所示，请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：1.从纸带A上撕下的那段应该是B、C、D三段纸带中的。

2.打A纸带时，物体的加速度是。

二、在研究匀变速直线运动的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择6个计时点A、B、C、D、E、F、，相邻两记数点之间还有四个点未画出，各点到A点的距离依次是2.0cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm.1.根据学过的知识可以求出在B点的速度，CE间的平均速度是；2.以打A点为计时起点，建立v-t坐标系如右图所示，请在图中做出小车运动的速度与时间的关系图线。

匀变速直线运动的实验报告匀变速直线运动的实验报告引言：匀变速直线运动是物理学中一个重要的研究对象，通过实验可以深入了解物体在直线运动中的加速度变化规律。

本实验旨在通过实际操作和数据收集，验证匀变速直线运动的基本理论，并探讨其应用。

实验目的：1. 通过实验测量物体在匀变速直线运动中的位移、时间和速度数据。

2. 建立位移-时间、速度-时间图像，并分析图像中的关系。

3. 验证匀变速直线运动的基本公式，如位移-时间关系、速度-时间关系和加速度-时间关系。

实验装置与材料：1. 直线轨道：用于使物体在直线上运动。

2. 物体：选择一个小球或滑块作为实验物体。

3. 计时器：用于测量物体运动的时间。

4. 尺子：用于测量物体的位移。

5. 速度计：用于测量物体的速度。

实验步骤：1. 将直线轨道放置在水平桌面上，并确保其平整度。

2. 将物体放置在轨道的起点处。

3. 准备好计时器和尺子，并确保其准确度。

4. 启动计时器，并同时开始物体的运动。

5. 在物体运动过程中，用尺子测量物体的位移，并记录下来。

6. 在物体运动结束时，停止计时器，并记录下物体运动的时间。

7. 根据位移和时间的数据，绘制位移-时间图像。

8. 根据位移-时间图像，计算物体的平均速度。

9. 根据速度的变化，绘制速度-时间图像。

10. 根据速度-时间图像，计算物体的加速度。

实验结果与分析：通过实验测量得到的位移-时间图像呈现出一条斜线，表明物体在匀变速直线运动中的位移随时间的变化是线性的。

根据斜率的大小，可以得到物体的平均速度。

在速度-时间图像中，可以观察到速度随时间的变化呈线性增长或减少的趋势，这与匀变速直线运动的理论相符。

通过计算速度的变化率，即斜率，可以得到物体的加速度。

实验结论：1. 在匀变速直线运动中，物体的位移与时间的关系是线性的，即位移随时间的变化是匀速的。

2. 通过位移-时间图像可以计算出物体的平均速度。

3. 在匀变速直线运动中，物体的速度与时间的关系是线性的，即速度随时间的变化是匀速的。

实验一匀变速直线运动的实验探究【方法点拨】判断物体是否做匀变速直线运动的方法很多，包括打点计时器的使用，频闪照像技术的运用，以及直接运用传感器或光电门进行测速等。

对实验数据的处理及结果分析常用的包括：图象法，列表计算法。

【参考设计】在此我们介绍运用打点计时器研究判断物体是否做匀变速直线运动的方法。

提出问题怎样判断一个物体的运动是否是匀变速直线运动。

猜想假设可以根据运动物体的速度变化，位移变化以及加速度等特征进行判定。

实验设计原理根据匀变速直线运动的规律：①加速度不变（即：a＝恒量）；②相等时间内发生的速度变化相等（即：atv=∆）；③连续相等的时间内相邻两位移差相等（即：=-=-=∆2312SSSSS）。

通过列表计算或利用图象法即可判定。

所需测量的物理量及其对应测量器材需要测量的物理量时间对应测量器材电火花打点计时器（或：电磁打点计时器）位移其它辅助配套器材纸带若干、墨粉纸片、小车、长木板、毫米刻度尺、木块（或一本厚字典）、固定夹等。

步骤①将字典（或木块）垫在木板右下端，并将计时器固定于最高处；②让两纸带穿过计时器固定于小车上；③使小车停在靠近打点计时器处,先接通电源，后放开小车，让小车由静止开始拖着纸带沿斜面下滑，打点计时器即在纸带上打下一系列的点；④断开电源，取出纸带；⑤换上新的纸带，再重做两次；⑥选择其中较为理想的纸带，舍弃开头较为密集的点，从后面便于测量的地方找一个开始点．．．，并把每打5个点的时间作为一个计时单位，即ssT1.0502.0=⨯=。

在选好的开始点下方记0，第6点下方记1，依次类推，标出计数点2，3，……相邻计数点间的距离用刻度尺测出，分别记作S1,S2,……S n（如下图）。

⑦进行数据处理与分析。

【数据记录与结果分析】（请将你选定的实验纸带张贴于此）法一： v －t 图象法法二：利用推论法（ =-=-=∆2312S S S S S ） 怎样通过纸带求物体运动的加速度下图是用电火花计时器打得的一条理想纸带，纸带记录了做匀加速直线运动小车的运动情况，图中标出编号分别为0、1、2、3、4、5、6的7个计数点，相邻两计点间的时间间隔均为T ，测得相邻两计数点间的距离分别为S 1、S2、S3、S4、S5、S 6，则待测小车运动的加速度为（用逐差法计算得到）：（相连相等时间段的位移之差△S=aT 2 那么2sTa ∆=例：13S S -= 14S S -= =-25S S ）21413T S S a -=22523T S S a -= 23633T S S a -= 2123456321)3()()3T S S S S S S a a a a ++-++=++=（（思考：为什么计算时加速度不是通过相邻的位移之差求得？）若计数点为4个则有：22412T S S a -=21322TS S a -= 那么： 2123421)2()()2T S S S S a a a +-+=+=（ 若计数点为8个：则加速度的计算过程为：练习．利用打点计时器测定匀加速直线运动的小车的加速度，如图给出了该次实验中从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都为记数点．测得：s1＝1．40 cm ，s2＝1．90 cm ，s3＝2．38 cm ，s4＝2．88 cm ，s5＝3．39cm ，s6＝3．87 cm 。

一、实验目的1. 了解匀变速直线运动的基本原理和规律；2. 掌握使用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度的方法；3. 通过实验，验证匀变速直线运动的规律，提高实验操作技能。

二、实验原理匀变速直线运动是指物体在直线运动过程中，加速度保持不变的运动。

根据匀变速直线运动的规律，物体在连续相等的时间间隔内的位移之差是一个常数，即△x = at^2，其中a为加速度，t为时间。

实验中，我们利用打点计时器测量物体在不同时间间隔内的位移，通过计算位移之差，验证匀变速直线运动的规律，进而求出物体的加速度。

三、实验器材1. 打点计时器（电磁打点计时器或电火花计时器）2. 纸带3. 小车4. 细绳5. 一端附有滑轮的长木板6. 刻度尺7. 钩码8. 两根导线9. 高压电源四、实验步骤1. 将打点计时器、纸带、小车、细绳、长木板、刻度尺、钩码、导线和高压电源按照实验装置图连接好。

2. 将小车放在长木板上，用细绳连接小车和钩码，使小车通过细绳受到钩码的拉力。

3. 将打点计时器的纸带穿过打点计时器的轮子，并固定在纸带架上。

4. 打开高压电源，使打点计时器开始工作。

5. 将小车从静止开始释放，让小车在长木板上做匀变速直线运动。

6. 观察纸带上的打点，记录下小车在不同时间间隔内的位移。

7. 关闭高压电源，取下纸带，用刻度尺测量纸带上的打点间距，计算位移之差。

8. 根据实验数据，验证匀变速直线运动的规律，计算物体的加速度。

五、实验数据及处理1. 实验数据：时间（s） | 位移（cm）------------|------------0 | 00.02 | 1.20.04 | 4.80.06 | 9.60.08 | 16.00.10 | 25.22. 数据处理：（1）计算位移之差：△x1 = x2 - x1 = 4.8 - 1.2 = 3.6 cm△x2 = x3 - x2 = 9.6 - 4.8 = 4.8 cm△x3 = x4 - x3 = 16.0 - 9.6 = 6.4 cm△x4 = x5 - x4 = 25.2 - 16.0 = 9.2 cm（2）计算加速度：a = (△x1 + △x2 + △x3 + △x4) / (4 T^2) = (3.6 + 4.8 + 6.4 + 9.2) /(4 0.02^2) = 24 / 0.0016 = 15000 cm/s^2 = 1.5 m/s^2六、实验结果与分析1. 实验结果表明，物体在连续相等的时间间隔内的位移之差为一个常数，符合匀变速直线运动的规律。

第二章匀变速直线运动的研究知识梳理第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律一、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，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度。

2.用v－t图像表示小车的运动情况：以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，用描点法画出小车的v－t图像，图线的倾斜程度表示加速度的大小，如果v－t图像是一条倾斜的直线，说明小车的速度是均匀变化的。

二、实验器材打点计时器、学生电源、复写纸、纸带、导线、一端带有滑轮的长木板、小车、细绳、槽码、刻度尺、坐标纸。

三、实验步骤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。

2.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的槽码，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车后面。

3.把小车停在靠近打点计时器处，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一系列小点。

4.换上新纸带，重复实验两次。

5.增减所挂槽码，按以上步骤再做两次实验。

四、数据处理1.纸带的选取与测量(1)在三条纸带中选择一条点迹最清晰的纸带。

(2)为了便于测量，一般舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作计时起点(0点)。

(3)每5个点(相隔0.1 s)取1个计数点进行测量(如图所示，相邻两点中间还有4个点未画出)。

(4)采集数据的方法：不要直接去测量两个计数点间的距离，而是要量出各个计数点到计时零点的距离d1、d2、d3…然后再算出相邻的两个计数点的距离x1＝d1；x2＝d2－d1；x3＝d3－d2；x4＝d4－d3…2.瞬时速度的计算瞬时速度的求解方法：时间间隔很短时，可用某段时间的平均速度表示这段时间内中间时刻的瞬时速度，即v n ＝x n ＋x n ＋12T。

3.画出小车的v －t 图像(1)定标度：坐标轴的标度选取要合理，应使图像大致分布在坐标平面中央。

探究匀变速直线运动规律的实验1. 引言大家好，今天我们要来聊聊匀变速直线运动，这可是物理课上一个既神秘又有趣的话题！你知道吗？生活中随处可见的运动，其实都藏着不少秘密呢！从小轿车的加速，到篮球飞翔的轨迹，都是匀变速运动的例子。

听上去是不是有点复杂？别担心，我们就像一杯奶茶，慢慢来，分层品尝！2. 实验准备2.1. 实验器材首先，咱们得准备一些基本的实验器材。

你需要一个斜面，几块木板，和一些小球，比如乒乓球。

记得还要准备一个秒表和卷尺，没这些可就没法玩了哦！想象一下，斜面就像是小朋友的滑滑梯，球球从上面滚下来，速度可是越来越快的，嘿嘿，想想就兴奋！2.2. 实验步骤接下来，咱们开始动手实验吧！先把斜面架好，确保它稳稳的。

然后，把小球放在斜面顶端，准备好秒表，注意，心里默念“三、二、一，GO！”小球一落下，秒表立刻开始计时。

你会发现，球的速度越来越快，像是脱缰的野马，真是让人激动得不行啊！记得每隔一段时间就记录一下时间和位置，这可是搞懂规律的关键哦！3. 数据分析3.1. 结果观察实验完毕，数据收集可不能马虎。

你会发现，每次球下滑的时间和位置都有一定的规律，简直是像打麻将一样，有牌可打！将这些数据整理成表格，然后用图表来展示，这样一来，直观又容易理解。

慢慢分析，你会发现，球的速度是线性增加的，嘿，难道这就是匀变速运动的真谛？3.2. 规律总结最后，我们要总结一下这次实验的结果。

根据数据，可以得出结论：在同样的条件下，物体在重力的作用下，会以恒定的加速度运动。

这就好比你坐在过山车上，刚开始的时候慢慢爬升，接着就飞速下滑，肾上腺素飙升，让你心跳加速，感觉无比刺激！所以说，匀变速直线运动，真的是让人耳目一新的发现。

4. 结尾今天的探究之旅就到这里啦！通过实验，我们不仅了解了匀变速直线运动的规律，还体验到了科学的魅力。

下次再看到汽车飞驰而过，或是小球在斜面上滚动时，想想今天的实验，心中一定会有一种“原来如此”的感慨。

《匀变速直线运动的实验探究》教学设计一、教学目标分析根据上述对学习任务和学习者情况的分析，确定本节课教学目标如下：1、知识与技能：⑴简要地知道打点计时器的构造和工作原理，能正确使用打点计时器。

⑵会分析打点计时器打出的纸带，能根据纸带正确判断物体的运动情况，并计算加速度。

2、过程与方法：⑴经历匀变速直线运动的实验探究过程。

⑵通过实验，培养学生的动手能力，分析和处理实验数据的能力。

3、情感态度与价值观：⑴通过对实验的设计，培养积极主动思考问题的习惯，并锻炼思维的全面性、准确性和逻辑性。

⑵培养学生在科学研究中尊重实验事实的科学态度。

⑶通过共同探讨和实验，让学生感受探究过程的开放性与协作性。

二、教学重点和难点：重点：①．启发学生自主探究：提出问题，分析问题，解决问题。

②．如何由纸带判断物体的运动状态并计算加速度。

难点：引导学生在猜想的基础上进行实验设计，提出可行的实验方案、完成实验并得出实验结果。

三、教学资源1、学生实验器材：电火花打点计时器、纸带、轨道及其配套小车、重锤、铁架台、交流电源、钩码若干、刻度尺、细绳。

2、演示器材：多媒体设备、课件。

四．教学设计（一）．引入新课：教师：在前面大家学习了直线运动，直线运动的形式多种多样，有匀速、变速、匀变速等。

我们着重分析了匀变速直线运动的规律，大家能不能举几个你生活中见到的匀变速直线运动的例子。

在学生举例的过程中引导学生对所举的例子进行讨论：究竟是不是匀变速直线运动？预测学生讨论后举出例子和结论的可能是：例子：①汽车（火车、自行车等）在启动加速（或紧急刹车）时②物体在下落时③小孩子在滑滑梯时④物体在上坡（下坡）时结论：上述物体是在作变速直线运动，但是还无法确定它们是否作匀变速直线运动。

说明：让学生展示对匀变速直线运动已有的经验认识，并引导学生注意观察身边的物理现象，体会到物理知识就在我们身边，感悟物理规律研究的价值。

学生在回答时可能有正确的、也有错误的答案，教师不能简单地加以肯定或否定，而要积极引导学生进行讨论与思考，鼓励学生勇于提出不同看法和意见，让学生在否定之否定中迸发出思维的火花，提高思维能力。

鲁科版必修1《匀变速直线运动的实验探究》评课稿1. 引言本评课稿旨在对鲁科版必修1《匀变速直线运动的实验探究》进行评价。

该教材以匀变速直线运动为研究对象，通过实验探究的方式引导学生理解运动的基本概念和规律。

本评课稿将对该教材的目标、内容、教学方法和教学效果进行细化分析。

2. 目标分析鲁科版必修1《匀变速直线运动的实验探究》的教学目标主要包括以下几个方面：•理解匀变速直线运动的定义和特点；•能够运用实验方法进行匀变速直线运动的研究；•掌握通过实验数据分析和图像绘制来描述运动规律。

针对这些目标，教师可以通过设计实验、组织讨论和解析实验数据等方式，引导学生实现对匀变速直线运动的深入理解。

3. 内容分析《匀变速直线运动的实验探究》主要分为以下几个章节：3.1 匀变速直线运动的基本概念本章主要介绍匀变速直线运动的定义和特点，包括速度、加速度、位移等概念的引入，为后续实验做铺垫。

3.2 实验1：匀速直线运动的研究本实验旨在通过观察、测量和分析，探究匀速直线运动的规律。

学生将通过实验仪器的使用和实验数据的处理，得出匀速直线运动的特点，并绘制相应的速度-时间图像以及位移-时间图像。

3.3 实验2：变速直线运动的研究本实验旨在通过观察、测量和分析，探究变速直线运动的规律。

学生将通过实验仪器的使用和实验数据的处理，得出变速直线运动的特点，并绘制相应的速度-时间图像以及位移-时间图像。

3.4 实验3：匀变速直线运动的分析与比较本实验旨在通过对实验数据的分析和比较，进一步探究匀变速直线运动的特点，并与匀速直线运动进行比较。

学生将通过实验数据的对比分析，掌握匀变速直线运动的规律，并探索其与匀速直线运动的异同点。

4. 教学方法分析《匀变速直线运动的实验探究》采用了多种教学方法，包括实验研究法、讨论法和归纳总结法等。

•实验研究法：通过设计实验、观察实验现象、测量数据和分析实验结果，引导学生主动探究匀变速直线运动的规律。

•讨论法：在实验过程中，鼓励学生展开讨论、交流和思考，促进彼此之间的合作和启发。

实验：研究匀变速直线运动基础知识归纳1.实验目的(1)练习使用电磁打点计时器或电火花计时器，学会用打上点的纸带研究物体的运动情况. (2)测出匀变速直线运动的加速度. 2.实验原理(1)电磁打点计时器和电火花计时器都是使用电磁打点计时器和电火花计时器都是使用 交流交流 电源的计时仪器，电磁打点计时器的工作电压是的工作电压是 4～6 V ，电火花打点计时器的工作电压是，电火花打点计时器的工作电压是 220 V .当电源频率是50 Hz 时，它每隔它每隔 0.02 s 打一次点. (2)若纸带上相邻点间的位移差x n ＋1－x n ＝ 0 ，则物体做匀速直线运动.若x n ＋1－x n ＝ C (非零常数) ，则物体做匀变速直线运动. (3)根据纸带求加速度的方法：根据纸带求加速度的方法：用“逐差法”求加速度.设相邻计数点间的距离分别为x 1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6，根据x 4－x 1＝x 5－x 2＝x 6－x 3＝ 3aT 2 (T 为相邻计数点间的时间间隔)求出a 1＝2143 T x x -、a 2＝2253T x x -、a 3＝ 3 236Tx x -，再算出a 1、a 2、a 3的平均值，就是物体运动的加速度. 3.实验器材电火花打点计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片. 4.实验步骤(1)安装实验装置(如图所示). (2)接通电源，释放小车，重复打纸带三条. (3)挑选纸带，确定计数点，测相邻间距. (4)用逐差法求加速度. 5.注意事项(1)计时器打出的点不清晰，可能是计时器打出的点不清晰，可能是 电压偏低电压偏低 或 振针位置不合适振针位置不合适 . (2)打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如果打出的是短横线，应调整一下振针距复写纸的高度，使之增大一些. (3)计时器打点时，应先计时器打点时，应先 接通电源接通电源 ，待打点稳定后，再，待打点稳定后，再 拉动纸带拉动纸带 . (4)拉动纸带前，应使拉动端停靠在拉动纸带前，应使拉动端停靠在 靠近打点计时器靠近打点计时器 的位置. (5)小车的加速度应适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 50 cm cm 的纸带上清楚地取出7～8个计数点为宜. 重点难点突破一、对实验操作步骤及注意事项的理解和掌握要熟练实验的操作过程，特别注意减少实验误差的操作技巧. 二、数据分析与处理1.由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：如图所示，A 、B 、C 、D 、…为时间间隔相等的各计数点，x 1、x 2、x 3、…为相邻两计数点间的距离，若Δx ＝x 2－x 1＝x 3－x 2＝…＝常数，即若两连续相等的时间间隔里的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动. 2.由纸带求物体运动加速度的方法由纸带求物体运动加速度的方法(1)根据Δx ＝x 2－x 1＝x 3－x 2＝…＝aT 2(T 为相邻两计数点间的时间间隔)，求出a ＝2T xD ，然后求平均值. (2)用逐差法求加速度：根据x 4－x 1＝x 5－x 2＝x 6－x 3＝3aT2 求出a 1＝2143T x x -、a 2＝2253T x x -、a 3＝2363T x x -，再算出a 1、a 2、a 3的平均值a ＝3321a a a ++即为物体运动的加速度. (3)用v-t 图象法，先根据匀变速直线运动某段时间中点的瞬时速度等于这段时间的平均速度v n ＝T x x n n 21++，求出打第n 个点时纸带的瞬时速度，然后作出v-t 图象，图线的斜率即为物体运动的加速度：a ＝t vDD . 以上三种求a 方法中，方法(1)求法误差较大，如果所测数据多一般选取方法(2)、(3). 三、研究匀变速直线运动的其他方法研究匀变速直线运动，除了运用纸带数据分析法之外，我们还可以通过频闪照相法、滴水法等进行分析研究. 典例精析典例精析1.实验操作步骤及注意事项【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，将下述步骤的代号填在横线上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长木板的没有滑轮的一端，并连好电路把打点计时器固定在长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，让小车运动在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动 F .把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码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G .断开电源，取出纸带断开电源，取出纸带【解析】正确的实验步骤是：把长木板平放在实验桌上，并用垫片把木板的一端垫高.把打点计时器固定在木板较高的一端，并连好电路.把穿过打点计时器的纸带固定在小车后.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，断开电源，取下纸带，换上新纸带，再重做两次，即顺序为DBFAEGC. 【答案】DBFAEGC 【思维提升】对实验步骤可简化为：放置→固定→连接→先接后放，开始实验→重复实验→数据分析，同时要理解实验步骤中关键几步，如“固定时定滑轮要伸出桌面，打点计时器固定于远离定滑轮的一端；开始实验时先接通电源，后释放小车”等. 【拓展1】在“研究匀变速直线运动”的实验中，下列方法中有助于减少实验误差的是( ACD ) 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使小车运动的加速度尽量小些C.舍去纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算计算D.适当增加挂在细绳下钩码的个数的个数【解析】选取计数点可以使用于测量和计算的相邻点的间隔增大，选取计数点可以使用于测量和计算的相邻点的间隔增大，在用直尺测量这些点间在用直尺测量这些点间的间隔时，在测量绝对误差基本相同的情况下，相对误差较小，因此A 正确；在实验中，如果小车运动的加速度过小，打出的点很密，长度测量的相对误差较大，测量准确性降低，因此小车的加速度应适当大些，而使小车加速度增大的常见方法是适当增加挂在细绳下钩码的个数，以增大拉力，故B 错，D 对；为了减少长度测量的相对误差，舍去纸带上过于密集，甚至分辨不清的点，因此C 项正确. 2.研究匀变速直线运动的其他方法【例2】两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图所示.连续两次曝光的时间间隔是相等的.由图可知可知 ( ) A.在时刻t 2以及时刻t 5两木块速度相同两木块速度相同B.在时刻t 3两木块速度相同两木块速度相同C.在时刻t 3以及时刻t 4之间某瞬时两木块速度相同之间某瞬时两木块速度相同D.在时刻t 4以及时刻t 5之间某瞬时两木块速度相同之间某瞬时两木块速度相同【解析】设连续两次曝光的时间间隔为t ，记录木块位臵的直尺最小刻度间隔长为l ，由图可以看出下面木块间隔均为4l ，木块做匀速直线运动，速度v ＝tl4.上面木块相邻时间间隔内木块的间隔分别为2l 、3l 、4l 、5l 、6l 、7l ，相邻相等时间间隔t 内的位移之差Δl ＝l ＝恒量， 所以上面木块做匀变速直线运动由某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得t 2、t 3、t 4、t 5时刻的瞬时速度分别为：v 2＝t l t l l 25232=+ v 3＝t l t l l 27243=+ v 4＝t l t l l 29254=+ v 5＝tlt l l 211265=+ 可见速度v ＝tl4介于v 3、v 4之间，选项C 项正确. 【答案】C 【思维提升】(1)解决本题首先要具备一定的观察、分辨和信息提取能力，这也是近几年高考的考查热点. (2)熟练应用匀变速运动的一些重要结论，如Δx ＝aT 2，202t t vv v +=等可快速深入问题的实质，简化解题过程. 【拓展2】用滴水法可以测定重力加速度的值，方法是：在自来水龙头下面固定一块挡板A ，使水一滴一滴持续地滴落到挡板上，如图所示，仔细调节水龙头，使得耳朵刚好听到前一个水滴滴在挡板上的声音的同时，下一个水滴刚好开始下落.首先量出水龙头口离挡板的高度h ，再用秒表计时，计时方法是：当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“0”，以后每听到一声水滴声，依次数“1,2,…”,一直数到“n ”时,按下秒表按钮停止时，读出秒表的示数为t .写出用上述测量方法计算重力加速度g 的表达式：g ＝ 2hn 2/t 2 . 【解析】n 次响声间隔时间对应n 个水滴下落的时间间隔，所以一个水滴下落的时间T ＝t /n 由h ＝21gT 2得 g ＝22T h＝2hn 2/t 2 3.实验数据分析与处理【例3】某同学用右图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动实验步骤如下：实验步骤如下： a .安装好实验器材. b .接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次.选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如下图中0、1、2、…、6点所示. c .测量1、2、3、…、6计数点到0计数点的距离，分别记为s 1、s 2、s 3、…、s 6. d .通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀变速直线运动. e .分别计算出s 1、s 2、s 3、…、s 6与对应时间的比值66332211t s t s t s t s 、、、、 . f .以t s 为纵坐标、t 为横坐标，标出t s 与对应时间t 的坐标点，画出t s -t 图象.结合上述实验步骤，请你完成下列任务：结合上述实验步骤，请你完成下列任务：①实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必须使用的有列的仪器和器材中，必须使用的有 和 (填选项代号). A.电压合适的50 Hz 交流电源交流电源B.电压可调的直流电源C.刻度尺刻度尺D.秒表秒表E.天平天平 F .重锤重锤②将最小刻度为1 mm 的刻度尺的0刻度线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图所示，则s 2＝ cm ，s 5＝ cm. ③该同学在下图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出t s -t 图象. ④根据ts -t 图象判断，在打0计数点时，小车的速度v 0＝m/s ；它在斜面上运动的加速度a ＝ m/s 2. 【解析】①A ，C ②0刻度线和0计数点左端对齐，s 2是计数点0与2间的距离，读数时应注意从计数点2的左端读起，s 5同理.答案为(2.99～3.01)，(13.19～13.21). ③ts-t 如图所示. 26)26(＝TT T 4)26. 【思维提升】t -斜率为21a 【例4】在研究匀变速直线运动实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下表格所示计数点序号计数点序号1 2 3 4 5 6 计数点对应时刻(s) 0.1 0.2 0.3 0.40.5 0.6 通过计数点的速度(cm/s) 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0 为了算出速度，合理的方法是为了算出速度，合理的方法是 ( ) ＝2T D 求出加速度，再取平均值，即为实验所。

第三章 第２节 匀变速直线运动得实验探究 班级 姓名 座号一、实验目得1、练习使用打点计时器。

2、掌握判断物体就就是否做匀变速直线运动得方法。

３、利用纸带求某点得瞬时速度与匀变速质点运动得加速度。

二、实验原理１、判断物体就就是否做匀变速直线运动(1)利用平均速度v ＝错误!,当Δt 很短时,可以近似认为平均速度错误!等于t 时刻得瞬时速度,利用速度与时间关系判断物体就就是否做匀变速直线运动。

（2)利用Δs ＝s 2－s 1=s 3-ｓ2=…=s n -s n －１＝aT 2判断物体就就是否做匀变速直线运动。

2、 求匀变速直线运动得瞬时速度根据平均速度等于中间时刻得瞬时速度求出= ,= 、、、、、、=3、求匀变速直线运动得加速度(1）法一、逐差法以取六个间隔为例,则a 1＝s 4－s １3T 2，a 2=＼f(ｓ5－s 2,3T 2）,a 3=＼ｆ(s 6-s ３，３T 2）、 加速度得平均值为a =13（ａ1＋ａ2＋a 3) ＝13错误!=错误![(s 4＋s ５+s 6)-(ｓ１+ｓ2+s 3)] 逐差法处理数据求加速度得平均值,好处就就是各个数据都得到了利用,达到正、负偶然误差充分抵消得作用,使计算结果更接近真实值。

(２)法二、用v-ｔ图求加速度用横坐标表示时间ｔ,用纵坐标表示瞬时速度v 建立坐标系,标出(T ，)，(2Ｔ,)、、、、、、各点，把这些点连接起来可画出一条直线(让尽可能多得点处在直线上,不在直线上得点尽可能等量地分布在直线两侧)，求此直线得斜率即为物体得加速度。

三、实验器材电火花打点计时器、纸带、交流电源、小车、细绳、钩码、长木板、刻度尺、导线等。

四、实验步骤①将打点计时器固定在长木板得一端。

②连接好打点计时器得电路。

（注意此过程中要断开开关)③将纸带穿过打点计时器,连接在小车后面,并使小车靠近打点计时器，并连接砝码到小车。

④闭合电路开关，然后释放小车,打完纸带后立即关闭电源。