2.1實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律+課件高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊(cè)+

第一節(jié)實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用如何使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器？如何利用紙帶數(shù)據(jù)測(cè)量瞬時(shí)速度？如何從實(shí)驗(yàn)中獲取、處理數(shù)據(jù)，探尋規(guī)律小車在重物牽引下速度隨時(shí)間變化的規(guī)律學(xué)習(xí)目標(biāo)工作電壓：打點(diǎn)周期：打點(diǎn)方式：記錄信息：低壓交流電8V利用振動(dòng)的振針打點(diǎn)時(shí)間和位移我國(guó)使用的交流電頻率是50Hz電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器T=0.02S交變電源交流電：電流方向隨時(shí)間做周期性變化振針振動(dòng)通過復(fù)寫紙打點(diǎn)工作電壓：點(diǎn)周期：打點(diǎn)方式：記錄信息：交流電220V利用火花放電打點(diǎn)T=0.02S時(shí)間和位移電火花計(jì)時(shí)器火花放電通過墨粉紙打點(diǎn)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的阻力：電火花計(jì)時(shí)器工作時(shí)，紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力小，實(shí)驗(yàn)誤差小。電火花計(jì)時(shí)器的阻力：優(yōu)點(diǎn)1.紙帶和限位孔、限位盤之間存在摩擦紙帶和限位孔、限位盤之間存在摩擦2.振針與紙帶打點(diǎn)接觸時(shí)存在摩擦兩個(gè)計(jì)時(shí)器的對(duì)比一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.進(jìn)一步練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，通過打出的紙帶測(cè)量瞬時(shí)速度。2.通過實(shí)驗(yàn)獲取數(shù)據(jù)，利用圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。3.通過數(shù)據(jù)分析得出小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。二、實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（帶導(dǎo)線）、交變電流、紙帶、一端帶有定滑輪的長(zhǎng)鋁板、小車、

細(xì)繩、槽碼、刻度尺、復(fù)寫紙、坐標(biāo)紙三、實(shí)驗(yàn)步驟請(qǐng)根據(jù)所學(xué)給下列打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法排個(gè)序:___________A.開啟電源等待1~2秒拖動(dòng)紙帶B.在紙帶上選取計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的長(zhǎng)度C.固定好打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，使紙帶、小車?yán)€和定滑輪在一條直線上D.安裝并調(diào)節(jié)好復(fù)寫紙片或墨粉紙盤的位置E.將紙帶穿過限位孔，從復(fù)寫紙（或墨粉盤）下穿過，從另一側(cè)限位孔穿出CDEAB小練問題1.打不出點(diǎn)或點(diǎn)跡過淡電壓低、振片振動(dòng)幅度小、振針短、復(fù)寫紙破舊……問題2.打出的是一條線現(xiàn)象原因調(diào)節(jié)的方法打點(diǎn)不清晰1.振針過高2.電壓過低，振幅太小3.復(fù)寫紙用得太久1.把振針適當(dāng)調(diào)低2.調(diào)高電壓3.換新的復(fù)寫紙打的不是點(diǎn)，是短線1.振針過低2.所加電壓太高，使振幅過大1.把振針適當(dāng)調(diào)高一些2.適當(dāng)調(diào)低電壓打雙點(diǎn)振針?biāo)蓜?dòng)把振針固定好四、開始實(shí)驗(yàn)五、數(shù)據(jù)處理1.挑選紙帶并測(cè)量

紙帶的選?。涸谌龡l紙帶中選取一條點(diǎn)跡最清晰的計(jì)數(shù)點(diǎn)的選??；舍掉開頭一些過于密集的點(diǎn)跡，找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)（O點(diǎn)）?？梢悦?個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，這樣相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1秒（家庭電路的電流周期是0.02秒）2.測(cè)量各點(diǎn)到起點(diǎn)的距離五、數(shù)據(jù)處理3.計(jì)算瞬時(shí)速度并記錄4.作出小車運(yùn)動(dòng)的v-t圖像：用一條平滑的曲線或直線這些點(diǎn)5.實(shí)驗(yàn)結(jié)論

小車的v-t圖像是條傾斜的直線，說明物體做速度均勻變化的直線運(yùn)動(dòng)。6.求解加速度

根據(jù)所畫v-t圖像的斜率，求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度。TT提問根據(jù)下面這條紙帶，如何求解C點(diǎn)的瞬時(shí)速度？哪種方法求出的更準(zhǔn)確？0123456求解速度0123456求解速度逐差法：*更科學(xué)、精確、應(yīng)重點(diǎn)掌握0123456逐差法圖像法--找圖像上相距較遠(yuǎn)的兩個(gè)點(diǎn)用公式計(jì)算*可以剔除誤差較大的數(shù)據(jù)，有利于減小誤差圖像法縱坐標(biāo)標(biāo)度不同，傾角就不同了，所以不能直接算斜率求加速度大小特別提醒1.計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔可以選取5個(gè)、2個(gè)也可以是3個(gè)，但是相信計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔必須相同。2.作圖時(shí)，要盡可能使更多的點(diǎn)在一條直線上。六、誤差分析1.鋁板的不同部位粗糙程度不完全相同。2.應(yīng)選擇點(diǎn)跡小而清晰的紙帶，且要用分度值為1mm的刻度尺測(cè)量，并估讀到0.1mm。3.讀數(shù)時(shí)，眼睛要正對(duì)點(diǎn)和刻度尺，以減小誤差。4.適當(dāng)選幾個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)的時(shí)間間隔作為單位時(shí)間，可減小測(cè)量紙帶長(zhǎng)度帶來的誤差。5.根據(jù)紙帶測(cè)量的位移有誤差。測(cè)量?jī)捎?jì)數(shù)點(diǎn)間的距離時(shí)，要一次性測(cè)量，不要分段測(cè)量。6.小車速度應(yīng)適當(dāng)大些，這樣可以減小測(cè)量長(zhǎng)度帶來的誤差。7.作v-t圖像不準(zhǔn)確有誤差。七、注意事項(xiàng)1.如果畫出來的v-t圖像是一條傾斜的直線，說明小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。2.圖線的延長(zhǎng)線與縱軸的交點(diǎn)表示開始計(jì)時(shí)時(shí)小車的初速度。3.圖線的延長(zhǎng)線與橫軸的交點(diǎn)表示計(jì)時(shí)開始一段時(shí)間后小車才開始運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律1實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)步驟數(shù)據(jù)處理34小車、附有滑輪的長(zhǎng)木板、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、交流電源、細(xì)繩、鉤碼、紙帶增減鉤碼重復(fù)上述操作2次打點(diǎn)、關(guān)閉電源放置長(zhǎng)木板固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器裝復(fù)寫紙片裝紙帶選點(diǎn)跡最清楚紙帶選合適計(jì)數(shù)點(diǎn)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)相隔0.1s標(biāo)計(jì)數(shù)點(diǎn)表格中記錄數(shù)據(jù)、算瞬時(shí)速度作v-t圖分析運(yùn)規(guī)律課堂小結(jié)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是（）A.小車在槽碼的牽引下運(yùn)動(dòng)時(shí)只需打一條紙帶，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理B.為使測(cè)量更為嚴(yán)謹(jǐn)，應(yīng)把打下的第一個(gè)點(diǎn)作為第一個(gè)測(cè)量點(diǎn)C.為了便于測(cè)量，應(yīng)舍掉開頭一些過于密集的點(diǎn)，找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)D.兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔必須是0.1s小練在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)按以下實(shí)驗(yàn)步驟操作，期中錯(cuò)誤或有遺漏：A.拉住紙帶，將小車移至靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處放開紙帶，再接通電源；B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，并接好電路；C.把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的槽碼D.取下紙帶E.將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔（1）所列步驟中有錯(cuò)誤的是步驟：

（2）有遺漏的步驟是：

（3）將以上步驟完善后寫出合理的步驟順序

A中應(yīng)先通電再釋放紙帶D中取下紙帶前應(yīng)該先斷開電源F中換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)3次BCEADF小練一個(gè)物體拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)，獲得打點(diǎn)計(jì)時(shí)器當(dāng)初的一段紙帶，如果所示，每2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1秒，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下點(diǎn)3時(shí)物體的瞬時(shí)速度為

；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)4時(shí)物體的瞬時(shí)速度

；物體的加速度為

小練在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz，如圖所示，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒有畫出來。1.根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)有關(guān)公式可求得VB=16.50cm/s，VC=

cm/s，VD=26.30cm/s