人教版高中物理必修第一册第2章第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律课件

1.实验：探究小车速度随时间变化的规律

目标体系构建

明确目标·梳理脉络

【学习目标】

1．巩固打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法。

2．体验如何从实验研究中获取数据，学会利用图像处理实验数据。

3．能根据“v－t”图像描述小车的运动规律。

【思维脉络】

课前预习反馈

教材梳理·落实新知

知识点 1 实验思路

1．实验目的

研究小车速度随时间变化的规律，测量小车在不同时刻的瞬时速度。

2．实验器材

__打点计时器__、一端附有定滑轮的长铝板、__小车__、纸带、细绳、槽码、__刻度尺__、导线、交流电源。

3．实验思路

如图所示，把一端带有__滑轮__的长铝板平放在实验桌上，铝板上放一个可以左右移动的__小车__，小车一端连接穿过打点计时器的__纸带__，另一端连接绕过滑轮系有__槽码__的细绳。小车在槽码的牵引下运动，通过研究纸带上的信息，就可以知道小车运动的速度是怎样随时间变化的。

知识点 2 进行实验

1．按照图固定好实验器材，并连接好电路。

2．把小车停在__靠近__打点计时器的位置。

3．启动计时器，然后__放开__小车，让它拖着纸带运动。打点计时器在__纸带__上打下一行小点。

4．__关闭__电源，取下纸带。

5．增减所挂的槽码(或在小车上放置重物)，更换纸带，再做两次实验。

知识点 3 数据分析处理

1．瞬时速度的计算：各计数点的瞬时速度可用以该点为中间时刻的一段时间内的__平均速度__来代替：vn＝xn＋xn＋12T。

2．根据v－t图像判断运动性质：

用描点法可作出小车的v－t图像，根据图像的形状可判断小车的运动性质。

3．加速度的计算：利用v－t图像的__斜率__求出小车的加速度。

预习自测

『判一判』

(1)长铝板一定要水平放置，不能一端高一端低。( × )

(2)纸带上可以每隔任意相同数量的点选取一个计数点。( √ )

(3)使用刻度尺测量长度时，要进行估读。( √ )

2019-2020年高中物理 第2章 1实验：探究小车速度随时间变化的规律课时作业（含解析）新人教版必修1

1．(xx·黑龙江省牡丹江高一检测)在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，下列说法中正确的是( )

A．长木板一定要水平摆放

B．使用刻度尺测量长度时，不必估读

C．使用刻度尺测量长度时，要估读到最小刻度的下一位

D．作v－t图象时，所描线必须经过每一个点

【解析】 实验过程中，一般长木板应平放，不能侧向倾斜，但适当一端高一端低，也是可以的，A错误．使用刻度尺测长度时，需要估读，B错误、C正确．作v－t图象时，若各点与直线拟合，则作直线并使直线经过尽量多的点，D错误．

【答案】 C

2．(多选)一小球在水平桌面上做直线运动，用照相机对着小球每隔0.1 s拍照一次，得到一幅频闪照片，用刻度尺量得照片上小球各位置如图2－1－6所示，已知照片与实物的比例为1∶10，则( )

图2－1－6

A．图中对应的小球在通过8 cm距离内的平均速度是2 m/s

B．图中对应的小球在通过8 cm距离内的平均速度是1.6 m/s

C．图中对应的小球通过6 cm处的瞬时速度是2.5 m/s

D．图中对应的小球通过6 cm处的瞬时速度是2 m/s

【解析】 小球在通过8 cm距离内的平均速度v－＝xt＝8×104×0.1 cm/s＝200 cm/s＝2 m/s，A对，B错．可以认为小球通过6 cm处的瞬时速度等于相邻两点间的平均速度v＝x′t′＝4×10 cm2×0.1 s＝200 cm/s＝2 m/s，C错，D对．

【答案】 AD

3．(多选)在“探究小车速度随时间变化规律”实验中，下列方法中有助于减小实验误差的是( )

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．舍去纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算

D．适当增加挂在细绳下钩码的个数 【解析】 选取计数点可以使相邻点间的间隔增大，在用直尺测量这些点间的间隔时，在一次测量绝对误差基本相同的情况下，相对误差较小，因此选项A正确．在实验中如果小车运动的加速度过小，打出的点子就很密，长度测量的相对误差较大，测量的准确度会降低，因此小车运动的加速度适当大一些较好．如果小车的加速度控制较好，以能在50 cm长的纸带上清楚地取出7～8个计数点为宜，所以选项B是错误的．若适当增加挂在细绳下钩码的个数，意味着适当增大小车运动的加速度，所以选项D正确．为了减小长度测量的相对误差，舍去纸带上过于密集，甚至分辨不清的点是必要的，因此选项C正确．

第二章

1

请同学们认真完成 [练案5]

合格考训练

(25分钟·满分60分) )

一、选择题(本题共4小题，每题8分，共32分)

1．某同学在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，所得纸带点间距过密，若利用该纸带分析小车运动情况，下列做法可行的是( A )

A．每隔9个点取一个计数点，计数点时间间隔为0.2 s

B．每隔2个点取一个计数点，计数点时间间隔为0.04 s

C．只研究纸带后端几个间距较大的点所在区域

D．只研究纸带前端较密的几个点所在区域

解析：每隔9个点取一个计数点，计数点时间间隔为T＝0.02×10 s＝0.2 s，A对；每隔2个点取一个计数点，计数点时间间隔为T′＝0.02×3 s＝0.06 s，B错；依据长度越长时，测量误差越小，因此在处理纸带时，需要选取计数点，使得测量间距较大，从而提高测量的精确度，C、D错，选A。

2．(多选)(2020·云南曲靖一中期中考试)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法正确的是( AC )

A．通过调节，使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上

B．坐标轴单位长度越小越好

C．开始前要先接通电源后松开纸带，打完点要先断开电源后取纸带

D．槽码的质量越大越好

解析：实验中调节定滑轮的高度使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上，可以减小摩擦，A正确；要适当地选取坐标轴的单位长度使图像尽量分布在较大的坐标平面内，B错误；开始前要先接通电源后松开纸带，这样可以使实验效果更好，打完点要先断开电源后取纸带，C正确；槽码的质量要适中，不要太大也不要太小，D错误。

3．(多选)在实验过程中，对于减小实验误差来说，下列方法中有益的是( ACD )

A．选取记数点，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．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算

D．选用各处平整程度、光滑程度相同的长铝板做实验

1 探究匀变速运动的规律

知识要点总结

1、匀变速直线运动的规律（A）

（1）.匀变速直线运动的速度公式vt=vo+at（减速：vt=vo-at）

（2）.2otvvv此式只适用于匀变速直线运动.

（3）. 匀变速直线运动的位移公式s=vot+at2/2（减速：s=vot-at2/2）

（4）位移推论公式：2202tSa

（5）.初速无论是否为零,匀变速直线运动的质点,在连续相邻的相等的时间间隔内的位移之差为一常数：

Δs = aT2 (a----匀变速直线运动的加速度 T----每个时间间隔的时间)

如果是相邻的，就是S2-S1=a*T^2

如果不相邻，如，S3-S1=(S3-S2)+(S2-S1)=2*(a*T^2)

如，Sm-Sn=(m-n)*(a*T^2)

(6)A B段中间时刻的瞬时速度: Vt/ 2 =VVt02=st （若为匀变速运动）等于这段的平均速度

(7)AB段位移中点的瞬时速度: Vs/2

= vvot222

Vt/ 2 =V=VVt02=st  Vs/2 = vvot222

匀速：Vt/2 =Vs/2 ; 匀加速或匀减速直线运动：Vt/2

(8)S第t秒 = St-S t-1= (vo t +12a t2) －[vo( t－1) +12a (t－1)2]= V0 + a (t－12)

(9)另外，在规定v0方向为正的前提下，若a为正值，表示物体作加速运动，若a为负值，则表示物体作减速运动；若v为正值，表示物体沿正方向运动，若v为负值，表示物体沿反向运动；若s为正值，表示物体位于出发点的前方，若S为负值，表示物体位于出发点之后。

日常用语中末、初、时、等都是时刻，内、前、后多长，等都是时间。凡是第几秒，都是指时间为第几个1秒。

例如前三秒、最后三秒是指3s的时间；第三秒是指第三个1s，时间为1s

第3秒初、第3秒末是指时刻，第3秒末和第4s初是同一个时刻。