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）必修第一冊(cè)+

人教版(2019)必修第一冊(cè)物理高中2.1實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律一、上節(jié)回溯1．加速度2．v-t

圖像3．兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器心若有所向往，何懼道阻且長(zhǎng)

研究某一種運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律，一般要從某個(gè)具體事例開始。高鐵出站時(shí)，可以近似看成變速直線運(yùn)動(dòng)，那么在它出站的過程中，速度隨時(shí)間是怎么變化的？問題引入二、知識(shí)講解——實(shí)驗(yàn)思路心若有所向往，何懼道阻且長(zhǎng)1．注意事項(xiàng)：（1）調(diào)節(jié)滑輪的高度，使得細(xì)繩要與長(zhǎng)木板板面平行（2）適當(dāng)選取鉤碼個(gè)數(shù)，避免小車的速度過大或過小。（3）小車應(yīng)由緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處開始釋放，便于打出更多的點(diǎn)。（4）先接通電源，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定后再釋放小車。（5）在小車撞擊長(zhǎng)木板末端前應(yīng)及時(shí)用手擋住小車、接著掛鉤，避免

發(fā)生撞擊。梳理深化分組實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)心若有所向往，何懼道阻且長(zhǎng)2.在測(cè)量和數(shù)據(jù)處理中可能產(chǎn)生哪些誤差？如何減小或者避免這些誤差？3.實(shí)際測(cè)量中，通常每隔四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)選一個(gè)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，請(qǐng)說明這樣做的原因。交流討論分組實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)心若有所向往，何懼道阻且長(zhǎng)

我們用重物牽引小車的運(yùn)動(dòng)代替高鐵出站的過程進(jìn)行研究，那么要研究小車的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，我們?cè)撊绾卧O(shè)計(jì)這個(gè)實(shí)驗(yàn)？又要測(cè)量哪些物理量？選用什么器材？實(shí)驗(yàn)原理要探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，就要測(cè)量小車在不同時(shí)刻的瞬時(shí)速度，這就要用到打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。二、知識(shí)講解——實(shí)驗(yàn)思路心若有所向往，何懼道阻且長(zhǎng)2.在測(cè)量和數(shù)據(jù)處理中可能產(chǎn)生哪些誤差？如何減小或者避免這些誤差？3.實(shí)際測(cè)量中，通常每隔四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)選一個(gè)點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，請(qǐng)說明這樣做的原因。交流討論分組實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)心若有所向往，何懼道阻且長(zhǎng)回顧用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量瞬時(shí)速度，需要哪些實(shí)驗(yàn)器材？本實(shí)驗(yàn)又需要哪些實(shí)驗(yàn)器材？實(shí)驗(yàn)儀器打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（帶導(dǎo)線）、交變電源、紙帶、一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板、小車、細(xì)繩、槽碼、刻度尺、復(fù)寫紙、坐標(biāo)紙。二、知識(shí)講解——實(shí)驗(yàn)思路心若有所向往，何懼道阻且長(zhǎng)2.數(shù)據(jù)處理：（2）采集數(shù)據(jù)的方法如圖所示，一般不是直接測(cè)量相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，而是先測(cè)量出各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到計(jì)時(shí)零點(diǎn)間的距離x1、x2、x3、x4、x5，再計(jì)算出相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離。Δx1=x1，Δx2=x2－x1，Δx3=x3－x2，Δx4=x4－x3，…梳理深化分組實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)心若有所向往，何懼道阻且長(zhǎng)紙帶的處理舍掉開頭過于密集的點(diǎn)，從清楚的點(diǎn)開始,若紙帶上點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離較小，每五個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)

,依次標(biāo)號(hào)為0，1，2，3，4，5（間隔不再是0.02s）（但要看具體情況靈活選定）；0.10s0.10s過于密集不清晰的點(diǎn)問題1：怎樣分析和選取紙帶上的點(diǎn)？心若有所向往，何懼道阻且長(zhǎng)1.表格中的數(shù)據(jù)反映出速度隨時(shí)間有怎樣的變化關(guān)系？2.如何根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出實(shí)驗(yàn)圖像？3.若某個(gè)點(diǎn)明顯偏離直線，可能是什么原因及怎樣處理？4.如果小車運(yùn)動(dòng)是v-t圖像是一條傾斜的直線，你能用自己的

語言描述小車運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間的變化規(guī)律嗎？交流討論數(shù)據(jù)處理歸納結(jié)論心若有所向往，何懼道阻且長(zhǎng)【訓(xùn)練3】做加速直線運(yùn)動(dòng)的小車，牽引一條紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，交流電源的頻率是50Hz，由紙帶上打出的某一點(diǎn)開始，每5個(gè)點(diǎn)剪下一段紙帶，如圖所示，每一小段紙帶的一端與x軸相重合，左邊與y軸平行，將紙帶貼在坐標(biāo)系中。(1)仔細(xì)研究圖像，找出小車在相鄰時(shí)間內(nèi)位移存在的關(guān)系；(2)設(shè)T＝0.1s，請(qǐng)畫出該小車的v－t圖像；(3)根據(jù)圖像求其加速度。心若有所向往，何懼道阻且長(zhǎng)心若有所向往，何懼道阻且長(zhǎng)1、根據(jù)所得數(shù)據(jù)，選擇合適的標(biāo)度建立直角坐標(biāo)系（圖象盡量分布在坐標(biāo)系平面的大部分面積）2、擬合：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，用直線擬合，讓盡可能多的點(diǎn)處在直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)對(duì)稱地分布在直線兩側(cè)。3.若某個(gè)點(diǎn)明顯偏離直線，實(shí)驗(yàn)中有誤差，應(yīng)舍掉圖象法處理數(shù)據(jù)心若有所向往，何懼道阻且長(zhǎng)處理的紙帶例：求3這個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度：v3=v24=———x24

2△tx1x2x3x4x5問題2：如何計(jì)算出所取點(diǎn)的瞬時(shí)速度？心若有所向往，何懼道阻且長(zhǎng)心若有所向往，何懼道阻且長(zhǎng)心若有所向往，何懼道阻且長(zhǎng)5.實(shí)驗(yàn)誤差是實(shí)驗(yàn)測(cè)量值（包括直接和間接測(cè)量值）與真實(shí)值（客觀存在的準(zhǔn)確值）之差，分為偶然誤差和系統(tǒng)誤差，不管人們主觀愿望如何，也不管人們?cè)跍y(cè)量過程中怎樣精心細(xì)致地控制，誤差還是要產(chǎn)生的，實(shí)驗(yàn)誤差永遠(yuǎn)不等于零。但是通過完善實(shí)驗(yàn)原理、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置和測(cè)量方法，可以減小實(shí)驗(yàn)誤差。本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要原因是什么？如何改進(jìn)能使測(cè)量數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確？6.某組同學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中將固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端的木板墊高，使木板有一傾斜角度，是否對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有影響？畫出的圖象有什么不同？交流討論數(shù)據(jù)處理歸納結(jié)論心若有所向往，何懼道阻且長(zhǎng)t/sv/(m/s)描繪小車的V-t圖

實(shí)驗(yàn)中取平均值，是減少偶然誤差一種最重要的方法，直觀，形象，生動(dòng)，讓人一目了然。心若有所向往，何懼道阻且長(zhǎng)1．(2022·湖北部分重點(diǎn)高中高一上期中)小明同學(xué)按如圖所示裝置做“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。(1)釋放小車時(shí)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，指出該裝置中操作錯(cuò)誤的是________。A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在直流電源上了B．小車質(zhì)量沒有遠(yuǎn)大于槽碼質(zhì)量C．小車離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器過遠(yuǎn)解析(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交變電源上；不需小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于槽碼質(zhì)量；小車離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器過遠(yuǎn)，故選A、C。AC實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ψ詼y(cè)心若有所向往，何懼道阻且長(zhǎng)(2)如圖乙為改正裝置后打下的一條紙帶的中間部分，A、B、C、D為其中連續(xù)打出的四個(gè)點(diǎn)(已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí)間間隔T＝0.02s)。由于操作不慎，C點(diǎn)模糊了，小明仍用此紙帶來研究。從圖上可以讀得A點(diǎn)在刻度尺上位置的讀數(shù)為______cm，在打下C點(diǎn)時(shí)小車的速度最接近于______m/s(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。3.001.40心若有所向往，何懼道阻且長(zhǎng)2．某同學(xué)在玩具賽車的賽車場(chǎng)看賽車比賽時(shí)，用相機(jī)連拍功能對(duì)經(jīng)過的某玩具賽車進(jìn)行了連拍，然后他把連拍后的照片對(duì)應(yīng)賽道位置排列好，排列好的位置關(guān)系如圖所示。已知該照相機(jī)的連拍頻率是每秒10片，照片與實(shí)物的比例為1∶10。為了判斷該賽車的運(yùn)動(dòng)情況，該同學(xué)對(duì)整理好的照片進(jìn)行了研究。請(qǐng)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)回答下列問