【物理】實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律課件 2023-2024學(xué)年高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊

人教版(2019)必修第一冊物理高中2.1實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律第二章勻變速直線運(yùn)動的研究1實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律物理定律不能單靠“思維”來獲得，還應(yīng)致力于觀察和實(shí)驗(yàn)?！绽士?/p>

今天我們要用打點(diǎn)計(jì)時器研究小車在重物牽引下的運(yùn)動，看看小車的速度是怎樣隨時間變化的。

尋求一種運(yùn)動的特點(diǎn)和規(guī)律，一般要從某個具體事例開始。實(shí)驗(yàn)思路打點(diǎn)計(jì)時器可以測量什么物理量？位移、時間通過打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶可以間接求什么物理量？可以求兩點(diǎn)間的平均速度某一點(diǎn)的瞬時速度既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程實(shí)驗(yàn)室如何獲得較簡單的運(yùn)動？重物通過跨過定滑輪的細(xì)繩拉水平長木板上的靜止的小車.既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程實(shí)驗(yàn)器材學(xué)生電源鉤碼小車細(xì)繩紙帶打點(diǎn)計(jì)時器一端附有定滑輪的長木板刻度尺如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？新課教學(xué)：通過研究小車在重物牽引下運(yùn)動的速度隨時間變化的規(guī)律。合作探究任務(wù)：

閱讀課本同組同學(xué)進(jìn)行討論實(shí)驗(yàn)具體方案。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模杭热贿x擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程交流電源刻度尺鉤碼小車細(xì)繩紙帶打點(diǎn)計(jì)時器一端附有定滑輪的長木板實(shí)驗(yàn)器材：測量小車的速度，做出小車的v-t圖象，初步分析小車速度變化的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)任務(wù)：既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程實(shí)驗(yàn)步驟：⑴把一端附有滑輪的長木板水平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時器固定在長木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端，插好電源。⑵穿紙帶；掛鉤碼。⑶先接通電源，然后放開小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動，打完一條后立即關(guān)閉電源。⑷換紙帶，更換鉤碼，再做兩次.既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：1．滑輪不能過高或過低,細(xì)繩應(yīng)與木板平行.2、實(shí)驗(yàn)時要注意保護(hù)小車及滑輪，要避免它們被碰壞或跌壞。3．小車另一端所掛的鉤碼個數(shù)要適當(dāng)，以100g以內(nèi)為宜，若用到150g以上，則紙帶打出的點(diǎn)數(shù)不能滿足一0.1s為計(jì)數(shù)點(diǎn)，計(jì)時間隔可取0.8s-0.6s.既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程紙帶的處理1、方法：列表法圖象法編號x/cmt/sv/cm/s0123456既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程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)對稱地分布在直線兩側(cè)。3.若某個點(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)既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程1、把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地滑行，然后把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時器，并把紙帶的另一端固定在小車的后面．2、把小車?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時器處，先接通電源后釋放小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動，打點(diǎn)計(jì)時器就在紙帶上打下一系列的小點(diǎn)，換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次．既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程(1)滑輪不能過高,細(xì)繩應(yīng)與木板平行。(2)小車應(yīng)由緊靠打點(diǎn)計(jì)時器處開始釋放，在撞擊長木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動,防止小車從木板上掉下來。(3)先接通電源，后讓紙帶運(yùn)動。（4）小車另一端所掛的鉤碼個數(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，而使誤差增大注意事項(xiàng)既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程1、上怎樣選取紙帶的點(diǎn)？

開頭過于密集的點(diǎn)舍掉，從清楚的點(diǎn)開始,每隔五個間隔取一個計(jì)數(shù)點(diǎn)，(每兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時間間隔是0.1s）。0123數(shù)據(jù)處理既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程2、如何計(jì)算出所取點(diǎn)的瞬時速度？

用求平均速度的方法來代替（用計(jì)算較準(zhǔn)確的平均速度來代替。01231.2cm1.6cm2.0cm2.4cm平均速度→瞬時速度（如何測△x）既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程計(jì)算出所取計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時速度………既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程(1)試根據(jù)紙帶上各個計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，計(jì)算出打下B、F兩個點(diǎn)時小車的瞬時速度，并將這兩個速度值填入表格中。(結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)速度vBvCvDvEvF數(shù)值/(m·s－1)

0.4790.5600.640

0.4000.721由于每相鄰兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)沒有畫出，所以相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔T＝0.1s，則既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程(2)將B、C、E、F各時刻的瞬時速度標(biāo)在直角坐標(biāo)系中(D時刻的已標(biāo)出)，并作出小車的瞬時速度隨時間變化的關(guān)系圖線。答案見解析圖既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程小車的瞬時速度隨時間變化的關(guān)系圖線如圖所示。既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程(3)由所作速度—時間圖像求出小車加速度為__________________________________m/s2。(結(jié)果保留2位有效數(shù)字)0.80(0.78、0.79、0.81、0.82均可)既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程(4)寫出圖線與縱軸的交點(diǎn)的物理意義：___________________________________________。打點(diǎn)計(jì)時器打計(jì)數(shù)點(diǎn)A時刻小車對應(yīng)的瞬時速度圖線與縱軸的交點(diǎn)表示打點(diǎn)計(jì)時器打計(jì)數(shù)點(diǎn)A時刻小車對應(yīng)的瞬時速度。既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程(來自教材)為研究小車沿斜面向下運(yùn)動的規(guī)律，把紙帶的一端固定在小車上，小車拖動紙帶運(yùn)動時，紙帶上打出的點(diǎn)如圖所示。(1)某同學(xué)用以下方法繪制小車的v－t圖像。先把紙帶每隔0.1s剪斷，得到若干短紙條。再把這些紙條由短到長并排貼在一張紙上，使這些紙條下端對齊，作為橫軸，標(biāo)出時間(表示時間軸)。最后將紙條上端中心連起來，于是得到v－t圖像。請你按以上辦法(用一張薄紙壓在圖上，復(fù)制得到紙帶)繪制這個圖像。答案見解析既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程如圖所示既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程