人教版（2019）高一物理 必修第一冊(cè)：2.1實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律(共25張PPT)

第一節(jié)實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律教材圖2.1-1展示目標(biāo)1、進(jìn)一步掌握打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法和利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究物體運(yùn)動(dòng)的方法。2、會(huì)計(jì)算各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度。

3、會(huì)根據(jù)紙帶上計(jì)錄的數(shù)據(jù)，在坐標(biāo)紙上畫出v-t圖象。

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，學(xué)會(huì)用打上點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動(dòng)。2.掌握判斷物體是否做勻變速運(yùn)動(dòng)的方法。3.測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。

二、實(shí)驗(yàn)儀器

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；紙帶；復(fù)寫紙片；低壓交流電源；小車；細(xì)繩；一端附有滑輪的長木板；刻度尺；鉤碼；導(dǎo)線注意:區(qū)分電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器----交流電壓220V

導(dǎo)學(xué)達(dá)標(biāo)三、實(shí)驗(yàn)原理1.了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.(1)一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，它每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)（由于電源頻率是50Hz）。(2)紙帶上的點(diǎn)表示了相應(yīng)運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置，研究紙帶上所打點(diǎn)的間隔，就可以了解物體運(yùn)動(dòng)的情況。

2.由紙帶判斷物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法：

如圖所示，0、1、2……為時(shí)間間隔相等的各計(jì)數(shù)點(diǎn)，S1、S2、S3……為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離，若△S=S2－S1=……=C（常數(shù)），即若兩連續(xù)相等的時(shí)間間隔里的位移之差為恒量，則與紙帶相連的物體的運(yùn)動(dòng)為勻變速運(yùn)動(dòng)。123450S1S2S3S4S5

3.由紙帶求物體運(yùn)動(dòng)加速度的方法：⑴用“逐差法”求加速度.

根據(jù)S4－S1=S5－S2=S6－S3=3aT2（T為相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔）⑵用v-t圖象法：即先根據(jù)求出打第n個(gè)點(diǎn)時(shí)紙帶的即時(shí)速度，后做出v-t圖，圖線的斜率即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度。123450S1S2S3S4S5實(shí)驗(yàn)原理示意圖互動(dòng)探究4、實(shí)驗(yàn)步驟：

（1）安裝儀器，連好電路（2）穿紙帶，固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（3）啟動(dòng)電源，釋放紙帶,關(guān)閉電源。（4）換新紙帶，重復(fù)做兩次

四、實(shí)驗(yàn)步驟1.把一端附有滑輪的長木板平放再實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路。2.把一條細(xì)繩栓在小車上，細(xì)繩跨過滑輪，并在細(xì)繩的另一端掛上合適的鉤碼，試放手后，小車能在長木板上平穩(wěn)的加速滑行一段距離，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把它的一端固定在小車后面。實(shí)驗(yàn)條件：a．合力恒定，細(xì)線與木板是平行的。b．接50HZ，4—6伏交流電。

3.把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源后，放開小車，讓小車運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，取下紙帶，換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。4.選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開頭的比較密集的點(diǎn)，確定計(jì)數(shù)始點(diǎn)，表明計(jì)數(shù)點(diǎn)，正確使用毫米刻度尺測量兩點(diǎn)間的距離，并把測量結(jié)果填入表中，用逐差法求出加速度的值，最后求其平均值，還可求出各計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度，做v——t圖象，求得直線的斜率即為物體運(yùn)動(dòng)的加速度。

五、注意事項(xiàng)1.小車的加速度應(yīng)適當(dāng)大一些，以能在紙帶上長約50cm的范圍內(nèi)清楚地取7～8個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。5.不要分段測量各段位移，應(yīng)盡可能一次測量完畢（可先統(tǒng)一量出到計(jì)數(shù)點(diǎn)0之間的距離），讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到毫米的下一位。2.要防止鉤碼落地和小車跟定滑輪相撞，紙帶打完后即時(shí)斷開電源。3.每打完一條紙帶，將定位軸上的復(fù)寫紙換個(gè)位置，以保證打點(diǎn)清晰。

4.應(yīng)區(qū)別打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)和人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)（一般把計(jì)時(shí)器打出的5個(gè)點(diǎn)作為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)），選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)不得少于6個(gè)。6、注意所選取的相等時(shí)間間隔T的大小及所測位移S互動(dòng)探究5.注意事項(xiàng)（1）固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，應(yīng)注意使兩限位孔和小車運(yùn)動(dòng)軌跡在同一直線上（原因？）（2）開始實(shí)驗(yàn):開始釋放小車時(shí),應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(原因？)（3）實(shí)驗(yàn)中：接通電源和釋放小車。

(4)打點(diǎn)結(jié)束后立即關(guān)閉電源。

(5)要防止鉤碼落地，避免小車跟滑輪相碰.二、處理數(shù)據(jù)1、紙帶的處理（1）測平均速度（2）測瞬時(shí)速度:平均速度→瞬時(shí)速度（如何測△x）△t

＝？△x

＝？互動(dòng)探究0123△x0△x1△x2△x3位置編號(hào)?t/s?X/mv/(m·s-1)123454、求各點(diǎn)瞬時(shí)速度（平均速度→瞬時(shí)速度）互動(dòng)探究3、處理數(shù)據(jù)教材圖表(1)選擇紙帶如何選擇一條合適的紙帶?開頭過于密集的點(diǎn)舍掉，從清楚的點(diǎn)開始(2)數(shù)據(jù)處理如何選擇測量點(diǎn)（計(jì)數(shù)點(diǎn)）?每隔五個(gè)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)取六個(gè)點(diǎn)，標(biāo)號(hào)0，1，2，3，4，5互動(dòng)探究三、V-t圖象1、圖象特點(diǎn)：直觀2、作圖步驟（1）建系（2）描點(diǎn)（3）作圖注意!

1作圖時(shí)應(yīng)把盡量多的點(diǎn)連在一條直線上,2不在線上的點(diǎn)應(yīng)均勻的分布在線的兩側(cè)。t/s00.10.20.30.40.5v1/ms-116.5021.4026.3031.3536.3041.253、圖象舍去！描點(diǎn)連線作圖觀察v-t圖t/sv/(m.s-1)舍去！△v△t問題1圖線的特點(diǎn)？2小車的運(yùn)動(dòng)規(guī)律？3如何求加速度？2、圖象法（v-t圖象）：①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）②根據(jù)所得數(shù)據(jù)確定點(diǎn)的位置,觀察和思考點(diǎn)的分布規(guī)律。③“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，其余均勻分布，去掉偏差太大的點(diǎn)實(shí)驗(yàn)結(jié)論1、圖線為直線

2、從圖線上可以可以求出每一時(shí)刻的速度

3、從圖線上求出加速度，斜率k=△v/△t=a;a不變的直線運(yùn)動(dòng)叫做勻加速直線運(yùn)動(dòng)課后思考題【典例】(實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，如圖所示為記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的一條紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T＝0.1s。(1)計(jì)算D、C、B各點(diǎn)的瞬時(shí)速度，vD＝______m/s，vC＝______m/s，vB＝______m/s。(2)在如圖所示坐標(biāo)系中作出小車的v-ｔ圖象，并根據(jù)圖象求出a＝______。(3)將圖線延長與縱軸相交，交點(diǎn)的速度是______，此速度的物理意義是______。【解析】(1)若時(shí)間較小，平均速度可以代替某點(diǎn)的瞬時(shí)速度。

D點(diǎn)的瞬時(shí)速度=390cm/s=3.9m/sC點(diǎn)的瞬時(shí)速度=264cm/s=2.64m/sB點(diǎn)的瞬時(shí)速度=138cm/s=1.38m/s(2)由(1)中數(shù)據(jù)作出小車的v-t圖象如圖所示，由圖線的斜率可求得它的平均加速度(3)將圖線延長后，與縱軸的交點(diǎn)的速度約是v=0.12m/s，它表示小車經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度。課堂小結(jié)

用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來測量小車