實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律+高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修一

第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究1實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律課堂導(dǎo)入質(zhì)點(diǎn)、參考系、時(shí)間、位移、速度、加速度描述運(yùn)動(dòng)是為了研究運(yùn)動(dòng)。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作電壓，打點(diǎn)周期先

后

，（接通電源/釋放紙帶）打點(diǎn)結(jié)束后立即

。復(fù)寫紙（墨粉紙盤）在

，紙帶在

。計(jì)時(shí)點(diǎn)，計(jì)數(shù)點(diǎn)。平均速度和瞬時(shí)速度計(jì)算1.進(jìn)一步練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，處理紙帶，計(jì)算平均速度和瞬時(shí)速度.2.會(huì)利用v－t圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，判斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)并求加速度．目標(biāo)導(dǎo)學(xué)實(shí)驗(yàn)原理1、利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上記錄的信息，通過公式可計(jì)算出各時(shí)刻的瞬時(shí)速度。2、利用描點(diǎn)法作出小車的V-T圖像，根據(jù)圖像判斷小車的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。3、利用v－t圖象計(jì)算小車的加速度．知識(shí)講練實(shí)驗(yàn)器材和設(shè)計(jì)學(xué)生電源，刻度尺鉤碼小車細(xì)繩紙帶打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板知識(shí)講練實(shí)驗(yàn)步驟（1）把一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，使定滑輪伸出桌面。把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板上遠(yuǎn)離定滑輪的一端，連接電路。（2）把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上鉤碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把紙帶的一端固定在小車的后面。知識(shí)講練實(shí)驗(yàn)步驟（3）把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源后，釋放小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列小點(diǎn)，打點(diǎn)完成后立即關(guān)閉電源。（4）換上新的紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次。知識(shí)講練注意事項(xiàng)1.開始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器2.先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放小車，當(dāng)小車停止運(yùn)動(dòng)時(shí)立即斷開電源3.要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞，當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按住它4.小車另一端所掛的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng)，避免加速度過大而使紙帶上打的點(diǎn)太少，或加速度太小使各段位移無法區(qū)別，從而使誤差增大知識(shí)講練處理紙帶1．表格法(1)在三條紙帶中選擇一條最清晰的，舍掉開頭過于密集的點(diǎn)，找一個(gè)適當(dāng)?shù)?/p>

點(diǎn)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)。每隔四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)；取六個(gè)點(diǎn)，依次標(biāo)號(hào)為0，1，2，3，4，5測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離x，并記錄填表.位置編號(hào)012345t/sx/mv/(m·s－1)知識(shí)講練處理紙帶1．表格法(2)分別計(jì)算出與所求點(diǎn)相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離Δx1、Δx2、Δx3….(3)利用一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5的瞬時(shí)速度，填入上面的表格中．(4)根據(jù)表格的數(shù)據(jù)，分析速度隨時(shí)間怎么變化．知識(shí)講練處理紙帶0.10s0.10s過于密集/不清晰的點(diǎn)知識(shí)講練處理紙帶例：求3這個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度：

x4

-x2v3=v24=———=————

2△tx24

2△t△t為多少?x1x2x3x4x5知識(shí)講練處理紙帶0123△x0△x1△x2△x3知識(shí)講練處理紙帶2．圖象法(1)在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系，橫軸表示時(shí)間，縱軸表示速度，并根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)．（根據(jù)所得數(shù)據(jù)，選擇合適的標(biāo)度建系，圖象盡量分布在坐標(biāo)系平面的大部分面積）知識(shí)講練處理紙帶2．圖象法（2）“擬合”圖象：從點(diǎn)的分布可以有很大把握地說這些點(diǎn)應(yīng)該在一條直線上，畫出一條直線，讓盡可能多的點(diǎn)處在這條直線上，不在線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，偏差比較大的點(diǎn)忽略不計(jì)（3）觀察所得到的直線，分析物體的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律．知識(shí)講練誤差分析1．木板的粗糙程度不同，摩擦不均勻．2．根據(jù)紙帶測(cè)量的位移有誤差，從而計(jì)算出的瞬時(shí)速度有誤差．3．作v－t圖象時(shí)單位選擇不合適或人為作圖不準(zhǔn)確帶來誤差．知識(shí)講練哪一種方法更好？如何利用vIt圖像求加速度①取任意兩組數(shù)據(jù)求出Δv和Δt，然后代入求解。②在v—t圖象上取一段時(shí)間Δt（盡量取大一些），找出Δt對(duì)應(yīng)的Δv，代入求解。（畫圖時(shí)讓不在直線上的點(diǎn)盡可能等量地分布在直線兩側(cè)，就是為了使偏大或偏小的誤差盡可能地抵消，所以圖象也是減小誤差的一種手段，也就是說應(yīng)該用圖象上的點(diǎn)，而不是用實(shí)驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)）△va=——△t△va=——△t知識(shí)講練在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，如圖2－1－3給出了從0點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶，其中0、1、2、3、4、5、6都為計(jì)數(shù)點(diǎn)．測(cè)得：x1＝1.40cm，x2＝1.90cm，x3＝2.38cm，x4＝2.88cm，x5＝3.39cm，x6＝3.87cm.那么：(1)在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)1、2、3、4、5時(shí)，小車的速度分別為：v1＝________cm/s，v2＝________cm/s，v3＝________cm/s，v4＝________cm/s，v5＝________cm/s.(2)在平面直角坐標(biāo)系中作出速度－時(shí)間圖象．(3)分析小車運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律．知識(shí)講練知識(shí)講練(2)利用描點(diǎn)法作出v－t圖象(3)小車運(yùn)動(dòng)的v－t圖象是一條傾斜的直線，說明速度隨時(shí)間均