高中物理必修一第二章第一节-探究小车速度与时间变化规律优质课件(课堂教学)

例3：在《探究小车速度随时间变化的规律》的实验中， 某同学的操作有以下步骤
A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸带，再 接通电源
B．将打点计时器固定在平板上，并接好电路 C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适 当重的钩码 D．取下纸带 E．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上序号G、H …） 将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。
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视频
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四、注意事项
1.固定打点计时器时应让限位孔处在长 木板的中央位置。 2.滑轮不能过高,细绳应与木板平行. 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。
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五、数据处理
解析：（1）A中应先通电，再放纸带。（2）D中取下纸带前
应先断开电源。（3）补充步骤F：换上新纸带，重复三次。
步骤顺序为：BFCADG 学校课堂
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❖ 实验时应注意：
❖ 1．固定打点计时器时应让限位孔处在长木 板的中央位置。
❖ 2．滑轮不能过高。
❖ 3．应考虑复写纸与纸带的位置关系。
❖ 4．钩码数量不能过多，长木板两端高低相 差不能太大。
v/m·s -1
0.60 0.50 0.40
.0.30
0.20 0.10
0
. . .
0.10 学校课堂 0.20
t/s
0.30
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v/m·s -1
0.60
①
② 链接
0.50
0.40
0.30
0.20
③
0.10 0
思考
t/s
0.10
0.20
0.30
图像跟纵轴的交点表示什么？图像的倾斜程度表示什么？
三次实验在同一坐标纸上可以作出三条直线，为2.4cm
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五、数据处理
问题三：如何处理计算出来的数据？
1、将实验数据填入设计好的表格中。
1.2cm 1.6cm
2.0cm
2.4cm
0
1
位置 时刻t/s 速度v/m·s-1
2
0
1
0.00 0.10
0.30学校课堂0.40
3
2
3
0.20 0.30
0.50 0.60 10
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二、设计实验
需要哪些仪器？ 打点计时器、学生电源、导线、试验小车、 细绳、纸带、复写纸、带滑轮长木板
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三、实验步骤
⑴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
⑵穿纸带；挂钩码。
⑶先接通电源，然后放开小车，让小车拖 着纸带运动，打完一条后立即关闭电源。
⑷换纸带，加钩码，再做二次.
A．根据任意两计数点的速度用公式算出加速度
B．根据实验数据画出v－t图，量出其倾角，由公式a = tgα求
出加速度
C．根据实验数据画出v－t 图，由图线上相距较远的两点所对
应的速度、时间，用公式 a v / t算出加速度
D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为
小车的加速度
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t
0.04学校课堂
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一、提出问题
物体的运动通常是比较复杂的。放眼所见， 物体的运动规律各不相同。
我们如何探索物体运动所蕴含的规律呢？
要探究一个物体的运动随时间变化的规律， 必须知道物体在不同时刻的速度，直接测量瞬时 速度是比较困难的，我们可以借助打点计时器先 记录物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分 析，计算得到各个时刻的瞬时速度。
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方法指导
一、根据纸带判断物体速度随时间变化的规律 例1 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，图7－2甲给出了从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：x1＝1.40 cm，x2＝1.90 cm，x3＝2.38 cm，x4＝2.88 cm，x5＝3.39 cm， x6＝3.87 cm.那么：
❖ 5．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 止小车从板上掉下来。
❖ 6．先接通电源，后让纸带运动。
❖ 7．打点结束后立即关闭电源。
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７实验结论：
❖ 小车的速度随时间的增加而均匀增加 ❖ 小车速度随时间逐渐增大；相同时间里，
速度增量相同；成正比…… ❖ 。。。。。。 ❖ 小车做匀加速直线运动
度不同？
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例2：在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计 数点瞬时速度如下
计数点序号
1
2
3
4
5
6
计数点对应的时刻（s） 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
通过计数点的速度（cm／s） 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0
为了计算加速度，合理的方法是（ ）
物理定律不能单靠“思维”来获得， 还应致力于观察和实验。——普朗克
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知识回顾
打点计时器可以测量什么物理量？ 位移、时间 （测量位移与时间的仪器） 位移——用刻度尺测量 时间——两点的时间间隔为0.02s
通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么物理量？ 可以求两点间的平均速度→一点的瞬时速度→加速度
五、数据处理
2、根据所得数据，选择合适的标度建立坐标系 （让图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）
3、描点：观察和思考点的分布规律。
4、拟合：从点的分布可以有很大把握地说这些 点应该在一条直线上，用直线拟合，让尽可能多 的点处在直线上，不在直线上的点应对称地分布 在直线两侧。
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五、数据处理 问题三：如何处理计算出来的数据？
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知识回顾
例1：下图为某次实验打出的一条纸带，请求出第二 点、第四点的瞬时速度及物体运动的加速度。
6.45 1.40 v2 v13 0.02 2 126.25cm / s 1.26m / s
v4
v35
14.55 6.45 0.02 2
202.5cm /
s
2.02m
/
s
a v4 v2 2.02 1.26 19.05(m / s2 )
问题一：怎样选取纸带上的点？
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）。
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五、数据处理
问题二：如何计算出所取点的瞬时速度？
用求平均速度的方法来代替（用计算较 准确的平均速度来代替。
平均速度 → 瞬时速度（如何测△x）