2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律—人教版(2019)高中物理必修第一册学案

《实验_探究小车速度随时间变化的规律》作业设计方案（第一课时）一、作业目标通过本次作业，学生应：1. 巩固并应用所学实验原理和方法；2. 熟练掌握实验操作和数据采集技能；3. 通过实验数据分析和处理，加深对速度随时间变化规律的理解。

二、作业内容1. 实验操作：学生需按照实验指导书上的步骤，独立完成小车速度随时间变化的规律实验，包括调整实验设备、安装小车、进行实验、采集数据等。

2. 数据处理：学生需对采集到的实验数据进行初步处理，包括绘制速度-时间图线、分析图线的变化趋势等。

数据处理过程中，学生需记录遇到的问题和解决方案。

3. 实验报告：学生需根据实验数据和初步分析，完成实验报告。

报告内容应包括实验目的、实验步骤、数据处理结果、对速度随时间变化规律的理解和总结等。

三、作业要求1. 实验操作：要求学生在规定时间内独立完成实验，确保实验数据的准确性和完整性。

2. 数据处理：要求学生对数据进行科学合理的分析，确保结果的准确性和可信度。

3. 实验报告：要求报告内容清晰、完整，逻辑性强，能充分反映学生对实验的理解和总结。

4. 作业提交：学生需将实验报告提交至作业管理系统，便于教师批改和反馈。

四、作业评价1. 实验操作评价：根据学生的实验操作过程和结果，评价学生的实验技能和问题解决能力。

2. 数据处理评价：根据学生对数据的处理和分析能力，评价学生的科学分析和逻辑思维能力。

3. 实验报告评价：根据报告的完整性和逻辑性，评价学生的书面表达能力和总结能力。

五、作业反馈部分1. 学生可根据教师的批改和反馈，了解自己在实验中的优势和不足，进一步巩固和提高自己的实验技能。

2. 学生可针对教师的反馈进行讨论和交流，共同提高对速度随时间变化规律的理解。

3. 教师可根据学生的作业情况，调整实验教学策略，以更好地满足学生的学习需求。

通过本次作业，学生将进一步巩固和应用所学高中物理课程《实验：探究小车速度随时间变化的规律》的知识和技能，为今后物理学科的学习打下坚实的基础。

《实验_探究小车速度随时间变化的规律》作业设计方案（第一课时）一、作业目标：1. 理解和掌握小车速度随时间变化的基本规律；2. 通过实验操作，掌握实验的基本步骤和注意事项；3. 培养实验数据处理和误差分析的能力。

二、作业内容：1. 完成实验报告：根据课堂所学知识，完成实验报告，包括实验目的、实验原理、实验步骤、实验数据记录和处理、实验结论等。

2. 实验操作复核：根据实验报告，重新进行实验操作，确保按照正确的步骤和规范进行。

3. 数据处理：利用所学的数据处理方法，对实验数据进行分析和处理，得出小车速度随时间变化的规律。

4. 误差分析：分析实验中的误差来源，提出减小误差的方法。

5. 问题反馈：针对实验过程中出现的问题或疑惑，及时向老师或同学进行反馈和交流。

三、作业要求：1. 实验报告应认真填写，确保数据真实可靠；2. 实验操作要严格按照规范进行，确保数据的准确性；3. 数据处理和误差分析要客观真实，有理有据；4. 遇到问题要及时反馈和交流，确保问题得到及时解决。

四、作业评价：1. 作业完成情况：根据学生提交的实验报告和数据处理结果，评价学生是否理解和掌握了小车速度随时间变化的基本规律；2. 实验操作能力：根据学生重新进行实验操作的表现，评价学生的实验操作是否规范、准确；3. 问题解决能力：根据学生对于实验中出现问题的反馈和交流情况，评价学生是否具备了问题解决的能力；4. 创新意识：鼓励学生提出自己的观点和方法，评价学生的创新意识。

五、作业反馈：1. 学生提交作业后，老师应及时进行批改和反馈，对于普遍存在的问题进行集中讲解，对于个别学生的问题则进行单独指导；2. 学生应根据老师的批改和反馈，认真分析自己的不足和问题，及时进行改进和提高；3. 老师可以通过课堂提问、小组讨论等方式，了解学生对于作业内容的掌握情况，及时调整教学策略和方法。

通过这样的作业设计方案，可以帮助学生更好地理解和掌握小车速度随时间变化的规律，同时也可以提高他们的实验操作能力和问题解决能力。

实验：探究小车速度随时间变化的规律-人教版高中物理必修第一册（2019版）教案一、实验目的通过探究小车速度随时间变化的规律，了解速度的定义、测量方法和速度与时间变化的关系。

二、实验原理速度：物体在单位时间内运动的路程。

平均速度的公式：$v = \\frac{\\Delta s}{\\Delta t}$三、实验仪器和材料仪器：小车、计时器、电子秤、直尺、平衡轮、灵敏度为0.01秒的计时器。

材料：小玻璃珠2个、牛皮纸1张、胶带适量。

四、实验步骤1.实验前准备：在平衡轮上放置一张牛皮纸，上面放上2个小玻璃珠，使牛皮纸和平衡轮上的杠杆平行。

2.将小车放置在平衡轮上，使其与杠杆正好相遇。

3.将小车的重量测量并记录下来，记为m。

4.调整小车和平衡轮的位置，使小车在释放后能够顺利移动。

5.开始实验，通过计时器测量小车从释放到通过纸带的时间t1。

6.在小车通过纸带时，按下另外一只计时器，记录小车通过纸带的时间t2。

7.测量纸带上小车行驶的路程s，并记录下来。

8.换一段路程并重复以上步骤，测量多组数据。

9.计算小车的平均速度v i，并记录下来。

10.计算时间t2−t1，并计算每个时间间隔$\\Delta t_i$。

11.将速度与时间间隔$\\Delta t_i$用坐标系绘制成图形，并进行分析。

五、实验注意事项1.实验前应检查实验仪器是否齐全、完好。

2.实验者应保持实验环境安静，避免干扰实验数据。

3.实验时操作要规范，注意安全，不得在场内奔跑。

4.测量过程中应注意记录数据，避免出错。

六、实验结果测量序号时间间隔(秒) 路程(m) 速度(m/s)1 3.49 0.34 0.0972 3.12 0.32 0.1023 2.90 0.29 0.1004 2.60 0.27 0.1045 2.33 0.23 0.0996 2.12 0.22 0.1047 1.90 0.19 0.1008 1.63 0.16 0.0989 1.39 0.14 0.10110 1.16 0.12 0.103七、实验分析与结论1.实验结果表明：小车速度随着时间的增加而增加，速度与时间间隔呈正相关关系。

2 匀变速直线运动的研究2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律一、利用打点计时器研究物体速度的变化1．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、交流电源等。

2．实验步骤(1)按照实验原理图所示实验装置，把打点计时器固定在长木板远离滑轮的一端接好电源;(2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂适量的钩码，纸带穿过打点计时器，另一端固定在小车后面;(3)把小车停靠在打点计时器处，先接通电源，后释放小车;(4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带;(5)更换纸带，反复做三次实验，选择一条比较理想的纸带进行测量分析。

3．注意事项(1)平行:纸带、细绳要和长木板平行。

(2)突出:滑轮突出桌子的边缘，防止绳子与桌子边缘摩擦，影响实验。

(3)两先两后:实验中应先接通电源，后释放小车;实验完毕应先断开电源后取纸带。

(4)防止碰撞:在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地或小车与滑轮相撞。

(5)减小误差:小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出6~7个计数点为宜。

4．数据处理(1)目的:通过纸带求解运动的瞬时速度，确定物体的运动性质。

(2)处理的方法:利用两点间平均速度近似等于瞬时速度求得瞬时速度。

若每两点间时间间隔为T，则由此可得物体速度的变化规律。

注意点:通常打点计时器的频率为50Hz，每两点间的时间间隔为0.02s,但如果题目说明每两点间还有四个点未画出，或者说每五个点取一个计数点，则相邻两计数点间的时间间隔为0.1s。

二利用纸带画出v-t图象1.在坐标纸上选定原点，建立坐标轴t和v，并且标上单位和分度值。

2.把计算结果用点画在坐标纸上，点应画的清楚准确。

3.如发现这些点几乎在一条直线，则用-条直线进行拟合。

直线应穿过尽量多的点，不能穿过的点应均匀分布在直线两侧。

如有个别数据点偏差较大，则应舍去。

2021-2022学年人教版（2019）必修第一册2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律 随堂检测（解析版） 1.在“研究匀变速直线运动”的实验中,包含下列四个步骤:①把长木板放在实验台上,用木块垫高;②把纸带穿过打点计时器,并固定在小车后面;③把打点计时器固定在长木板垫高的一端,连接好电路;④把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车。

正确的操作顺序是( )A.①②③④B.①②④③C.②①③④D.①③②④ 2.气垫导轨上的滑块经过光电门时,其遮光条将光遮住,电子计时器可自动记录遮光时间t ∆。

测得遮光条的宽度为x ∆,用x t ∆∆近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。

为使x t ∆∆更接近瞬时速度,下列做法正确的是( )A.换用宽度更宽的遮光条B.换用宽度更窄的遮光条C.增大滑块的质量D.减小滑块的质量3.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，得到如图所示的纸带，其中A B C D E F G 、、、、、、为计数点，相邻两计数点间的时间间隔为123456,T x x x x x x 、、、、、分别为AB BC CD DE EF FG 、、、、、的长度，下列用来计算打D 点时小车速度的表达式中误差最小的是（ ）A.34x x T +B.342x x T +C.23454x x x x T +++D.162x x T+ 4.在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，根据打点计时器打出的纸带，我们可以不利用公式计算就能直接得到的物理量是（ ）A.时间间隔B.瞬时速度C.加速度D.某段时间内的位移 5.如图所示，气垫导轨上滑块经过光电门时，其上的遮光条将光遮住，电子计时器可自动记录遮光时间t ∆。

测得遮光条的宽度为s ∆，用s t ∆∆近似代表滑块通过光电门时的瞬时速度。

为使s t∆∆更接近瞬时速度，正确的措施是（ ）A.换用宽度更窄的遮光条B.提高测量遮光条宽度的精确度C.使滑块的释放点更靠近光电门D.增大气垫导轨与水平面的夹角6.在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，（1）从下列给出的器材中选出实验中所需的，并将它们填在横线上（填编号）：A.电磁打点计时器B.天平C.低压交流电源D.低压直流电源E.细绳和纸带F.钩码和小车G.停表H.一端有滑轮的长木板I.刻度尺选出的器材有_________；（2）某同学按照以下步骤进行操作：A.换上纸带重复做三次，选择一条较为理想的纸带；B.将打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，接上电源；C.把小车停在靠近打点计时器的地方，先放开小车，再接通电源；D.断开电源，取下纸带；E.把一条细绳拴在小车前端，绳跨过滑轮挂上钩码；F把纸带固定在小车后端并让纸带穿过打点计时器.以上步骤有错误的是______，错误步骤修改正确后，合理的顺序是_________（填步骤前的字母）.7.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学用打点计时器记录了被小车拖动的、、、、共5个计数点。

课题实验：探究小车速度随时间变化的规律教学目标1. 进一步练习打点计时器。

2. 会利用平均速度求瞬时速度。

3. 会利用v-t图像处理实验数据，并据此判断物体的运动性质。

4. 能根据实验数据求加速度。

重点会利用平均速度求瞬时速度。

难点利用v-t图像处理实验数据，并据此判断物体的运动性质。

教学过程师：寻求一种运动的特点和规律，一般要从某个具体事例开始，这节课我们研究小车在重物牵引下的运动，看看小车的速度是怎样随时间变化的。

师：物理实验一般分为五步：目的+原理、仪器、步骤+注意事项、数据处理、误差+结论。

本节课的实验目的就是探究小车速度随时间的变化规律，原理是上节实验课学习的利用打点计时器在纸带上打出一系列点，求其瞬时速度绘制v-t图像。

图中就是一个实验图，用到的仪器有：打点计时器、交流电源、导线、一段附有滑轮的长木板、纸带、小车、细绳、钩码、刻度尺等。

进行实验时要先放长木板，固定打点计时器，连接好电路，这里要注意滑轮伸出桌面。

然后细绳栓在小车上跨过定滑轮，下边挂上合适的钩码，穿好纸带，这里要注意纸带，小车，拉线和定滑轮在一条直线上。

先接通电源，后释放小车，关闭电源，取下纸带，编号，这里要注意小车停在靠近打点计时器处。

增减所挂钩码，或在小车上放置重物，换上新的纸带，重复实验两到器处。

增减所挂钩码，或在小车上放置重物，换上新的纸带，重复实验两到教学过程三次。

数据处理时选取合适的纸带，确定计数点并测量，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)，每5个点(相隔0.1 s)取1个计数点进行测量，如图中所示。

问：通过纸带可以得到哪些数据？生：时间、位移、速度、加速度。

师：将测得的数据填入表格中，并计算出各计数点的速度。

纸带1的位移为什么后面还有个0呢？这就要学习一下读数规则。

像图1中刻度尺最小分度为1mm，是连续的，估读到下一位。

像图2 中刻度尺最小分度为2mm，是不连续的，估读到本位。