2.1实验：探究小车匀速直线运动

2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律学习目标1.会正确使用打点计时器打出匀变速直线运动的纸带。

2.会用描点法作出v-t 图象。

3.能从v-t 图象分析出匀变速直线运动的速度随时间的变化规律。

学习重点能从v-t 图象分析出匀变速直线运动的速度随时间的变化规律。

学习难点会计算各点的瞬时速度。

学习过程自主学习1.实验目的：探究小车速度随变化的规律。

2.实验原理：利用打出的纸带上记录的数据，以寻找小车速度随时间变化的规律。

3.实验器材：打点计时器、低压电源、纸带、带滑轮的长木板、小车、、细线、复写片、。

二、探究点拨（一）实验步骤1.如课本31页图所示，把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，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.把一条细线拴在小车上，使细线跨过滑轮，下边挂上合适的。

把纸带穿过打点计时器，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，接通后，放开，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。

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，舍掉开头比较密集的点迹，在后边便于测量的地方找一个点做计时起点。

为了测量方便和减少误差，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 s ×5=0.1 s 。

在选好的计时起点下面表明A，在第6点下面表明B，在第11点下面表明C……，点A、B、C……叫做计数点，两个相邻计数点间的距离分别是x1、x2、x3……5.利用第一章方法得出各计数点的瞬时速度填入下表：6.以速度v为轴，时间t为轴建立直角坐标系，根据表中的数据，在直角坐标系中描点。

7.通过观察思考，找出这些点的分布规律。

（二）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，计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源。

3要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它。

Evaluation Only. Created with Aspose.Words. Copyright 2003-2016 Aspose Pty Ltd.第二章匀变速直线运动的研究本章是在第一章运动描述的基础上，进一步用实验的方法，探索匀变速直线运动的规律和特点，并结合公式、图象对匀变速直线运动进行研究。

通过使用打点计时器设计相关实验探索运动规律，并用语言、公式、图象进行描述。

本章重点是匀变速直线运动规律的掌握，重点掌握其研究的方法和运动的规律及应用。

本章公式和推论较多，在学习时要分清公式的应用条件和前提，不可乱套公式，在物理过程比较复杂时可以分解过程，突破并建立相关联系，必要时可借助图象进行分析比较。

2.1 实验:探究小车速度随时间变化的关系☆知识导航要想探究一个物体随时间变化的规律，必须知道物体在一系列不同时刻的速度．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．本节课在运动学中起着承上启下的作用。

第一章中已经介绍了利用打点计时器打下的纸带求物体瞬时速度的方法。

并且介绍了加速度，知道了它的物理意义及表达式。

而这节课是以恒力作用下的小车的运动来研究速度随时间变化规律的。

从而为以后研究匀变速运动的有关知识打下了基础。

☆学习目标1．根据相关实验器材，设计实验并熟练操作。

2．会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度。

3．会用表格法处理数据，并合理猜想。

4．巧用v—t图象处理数据，观察规律。

5．掌握画图象的一般方法，并能用简洁语言进行阐述。

6．了解匀变速直线运动中速度随时间的变化规律。

☆重点难点【重点】练习使用打点计时器；对运动的速度随时间变化规律的探究；图象法研究速度随时间变化的规律。

【难点】各点瞬时速度的计算；对实验数据的处理、规律的探究。

☆预习检测上一章学习了用打点计时器测定速度，本章通过用打点计时器测定小车速度随时间变化的规律的实验探究匀变速直线运动的特点，即研究时间、位移、速度和加速度等物理量之间的定量关系.1.打点计时器是使用的是电源，且打点周期取决于，当电源频率为50Hz时，打点计时器每隔s打一个点；现在用打点计时器测定小车的速度，当电源的频率低于50Hz时，如果仍按50Hz的时间间隔打一个点计算，则测出的速度值将比小车真实的速度值。

厦门大同中学物理实验报告姓名班级座号指导教师得分实验名称：匀变速运动的实验探究一.实验目的1。

练习打点计时器的使用、纸带的数据处理和瞬时速度的测量方法；2.用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，探究小车速度随时间的变化规律；3.能用v-t图象探究小车速度随时间的变化规律。

二。

实验原理利用打出的纸带，计算出多个点的瞬时速度，分析速度和时间的关系。

1.计算打各计数点时小车的速度,应在计数点附近取一个很短的时间t∆，用t∆内的平均速度作为打该计数点小车的瞬时速度。

2.用描点法作出小车的v—t图象，图象的斜率表示加速度。

若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。

三.实验仪器电源、导线、打点计时器、小车、4个25 g的钩码、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸等.四.实验步骤1.将打点计时器用配套的螺旋夹固定在长木板的一边, 连接好电路。

(如无螺旋夹时可在长木板上敲几个长钉紧靠打点计时器的前后借以固定；有的用大弹簧夹子把打点计时器紧夹在长木板边缘也可，但要注意不能影响打点计时器工作。

）2.将挂有重物的细绳跨过滑轮与小车相连接。

(调节滑轮的高度使细线与木板平行，小车能在木板上平稳滑行,操作时必须注意使细绳的拉力通过小车的重心,以免小车前进时小车转动或摇晃，可在系好细绳后试拉一下小车,观察车身是否作直线运动。

)3.将穿过打点计时器的纸带与小车厢连接。

（操作时要将纸带紧紧地夹在小车上，以免小车运动时纸带松开，可用弹簧夹子夹住，但不要使纸带破损,以免小车启动时把纸带拉断。

)4.使小车停靠在打点计时器处，先接通电源,后释放小车,让小车在水平长木板上运动，打点计时器同时开始工作，在纸带上打出一系列的点。

（操作时应试打几次，不要使点迹过分密集或过分疏散，若觉得太密集时可增加绕过滑轮线绳下所系的重物，反之则减小。

）5.打出纸带后，关闭电源,取下纸带，改变钩码的质量，重复上述步骤，多打出几条纸带(3—5条)。

集体备课教案——2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律（教案）课型：新授课一、核心素养1.物理观念①通过实验加深对速度和加速度概念的理解。

②学习分析和处理实验数据，找出速度与时间的关系。

③理解实验中误差的来源和处理方法。

2.科学思维①学会运用科学方法分析实验现象。

②学会运用逻辑思维解释实验结果。

③学会运用数学工具处理实验数据。

3.科学探究①培养通过实验探究速度与时间关系的能力。

②学会设计实验方案，优化实验过程。

③学会分析实验结果，得出科学结论。

4.科学态度与责任①培养认真、严谨的科学态度。

②学会批判性思考，对实验结果进行合理解释。

③学会团队合作，共同完成实验任务。

二、教学目标1.通过实验探究物体运动的速度随时间变化的规律，提升实验设计，处理信息。

2.描绘v-t图像，并通过对图像观察、思考，找出物体速度变化的规律。

3.体会研究直线运动的一般思路。

4.通过测量、处理实验数据和探究规律的过程，认识实验是研究物理问题的基本方式，体验运动规律的探索方法，养成实事求是的科学态度三、教学重点及难点重点：通过纸带上的点迹计算加速度；根据图像分析加速度的情况。

难点：求加速度。

四、新课教学1.教学流程思想2.复习引入教师提问：测量速度有哪些方法？学生回答：纸带，测速器等教师活动：及时点评、表扬并总结教师提问：打点计时器可以直接测量什么物理量？学生回答：位移、时间并且位移用刻度尺测量；时间为两计时点的时间间隔——0.02s教师提问：通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么物理量？学生回答：可以求两点间的平均速度→一点的瞬时速度→加速度3.探究实验知识点1—实验原理和器材实验原理1．利用打点计时器所打纸带的信息，代入计算式v n＝xn＋xn＋12T，即用以n点为中心的一小段位移的平均速度代替n点的瞬时速度．2．用描点法作出小车的v－t图象，根据图象的形状判断小车的运动性质．若所得图象为一条倾斜直线则表明小车做匀变速直线运动．3．利用v－t图象求出小车的加速度.实验器材：小车、细绳、槽码、一端附有定滑轮的长木板、电磁打点计时器、低压交流电源、导线若干、纸带、刻度尺等。

高中物理必修一第二章知识点整理第二章：知识点整理2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律实验步骤：1.将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。

将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.将一条细绳栓在小车上，细绳跨过滑轮，并在细绳的另一端挂上合适的钩码。

试放手后，小车能在长木板上平稳地加速滑行一段距离。

将纸带穿过限位孔，复写纸在压在纸带上，并将其一端固定在小车后面。

3.将小车停在靠近打点计时器处。

先接通电源，后释放小车，让小车运动。

打点计时器就在纸带上打出一系列的点。

关闭电源，取下纸带，换上新纸带，重复实验两次。

数据处理：1.纸带的选取：选择两条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的点。

确定零点，选取5-6个计数点，标上1、2、3、4、5.应区别打点计时器打出的点和人为选取的计数点（一般相隔0.1s取一个计数点），选取的计数点最好5-6个。

2.采集数据的方法：先量出各个计数点到计时零点的距离，然后再计算出相邻的两个计数点的距离。

不要分段测量各段位移，应尽可能一次测量完毕（可先统一量出到计数点之间的距离），读数时应估读到最小刻度（毫米）的下一位。

3.数据处理表格法图像法：做v-t图象，注意坐标轴单位长度的选取，应使图像尽量分布在坐标平面中央。

应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，偏差比较大的点忽略不计。

运用图像法求加速度（求图像的斜率）。

常考知识点：1.求瞬时速度（注意单位的换算，时间间隔的读取，是否要求保留几位有效数字）。

2.求加速度：逐差法（具体公式运用见下文）。

3.要求用公式表示时，注意使用题意中提供的字母，而不能自己编撰。

2.2 匀变速直线运动的速度与时间的关系1.匀变速直线运动定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫做匀变速直线运动。

特点：任意相等时间内的△v相等，速度均匀变化。

分类：匀加速直线运动：物体的速度随时间均匀增加的匀变速直线运动。