實驗：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

高中物理2019人教版必修一

第二章

勻變速直線運動的研究1、實驗探究小車速度隨時間變化的規(guī)律鉤碼小車細繩紙帶打點計時器一端附有定滑輪的長木板1.進一步練習(xí)使用打點計時器、會利用平均速度求瞬時速度。

2.了解本實驗的目的、原理、器材,知道實驗的具體步驟。

3.知道小車的速度隨時間是均勻變化或者說是加速度不變的。4.通過測量瞬時速度，作出v-t圖像，分析小車速度變化規(guī)律。學(xué)習(xí)目標

器材：打點計時器，一端附有定滑輪的長木板，學(xué)生電源，刻度尺，紙帶，鉤碼，小車，細繩。一、實驗思路及器材

思路：利用打點計時器，小車在鉤碼的牽引下運動，通過研究紙帶上的信息，知道小車運動的速度是怎樣隨時間變化的。鉤碼小車細繩紙帶打點計時器一端附有定滑輪的長木板1.木板平放，使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定，連接好電路。2.將紙帶穿過打點計時器，連在小車后面。把一條細繩拴在小車上，使細繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼。3.把小車停在靠近打點計時器處，啟動電源，然后放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打完一條后，關(guān)閉電源。4.換上新紙帶，再重復(fù)操作兩次。5.數(shù)據(jù)記錄及處理。二、實驗步驟1.開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點計時器。2.先接通電源，待打點計時器打點穩(wěn)定后，再釋放小車，當小車停止運動時及時斷開電源。3.實驗時要注意保護小車及滑輪，要避免它們被碰壞或跌壞。所以，當小車到達滑輪前及時用手按住它。4.小車另一端所掛的鉤碼個數(shù)要適當，避免加速度過大使紙帶上打的點太少，或加速度太小各段位移無法區(qū)別，從而使誤差增大。三、注意事項四、數(shù)據(jù)記錄從清楚的點開始，若紙帶上點間距較小，每五個計時點取一個計數(shù)點，依次標為0，1，2，3…（間隔不再是0.02s）。x10123x3x2△t=0.10s△x1）兩點間的時間間隔：①打點計時器的f為50Hz，相鄰兩點的時間間隔△t=1/f=0.02s

②若n個點取一個計數(shù)點，則有

個時間間隔；若每n個點取一個計數(shù)點，則有

個時間間隔。若兩計數(shù)點間有n個點，則有

個時間間隔。2）兩點間位移：刻度尺測量，讀數(shù)估讀一位，單位要換算為米。n-1n+11、物體做勻變速直線運動的紙帶中直接讀?。簄012344.385.205.996.80單位：cm測平均速度（一段位移除以一段時間）

2、做勻變速直線運動速度的求法：測瞬時速度（用某段時間內(nèi)的平均速度來粗略的代替這段時間內(nèi)的某點的瞬時速度，所取的時間間隔越小，計算出的瞬時速度就越精確。）△x△tvE=

vE-F=△x△tvE=

vD-F=DFG012343.99.016.122.8單位：cmT=0.1sT=0.1s課堂練習(xí)v/m·s-1t/so0.124680.20.30.4五、數(shù)據(jù)分析畫出v-t圖像，描點，連線，使盡可能多的點落在線上，不在直線上的點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，離線比較遠的點可舍去。求圖線的斜率，得到加速度。

某同學(xué)采用了如下方法繪制小車運動的v-t圖像：先把實驗得到的紙帶每隔0.1s剪斷，得到若干短紙條，再把這些紙條下端對齊，并排貼在一張紙上。紙條的寬度方向作為時間坐標軸，長度方向作為速度坐標軸，最后將紙條上端中心連起來，得到小車運動的v-t圖像。這樣做有道理嗎?六、做勻變速直線運動加速度的求法x1x4x3x20123456x5x6方法一只用兩個數(shù)據(jù)，不可取六、做勻變速直線運動加速度的求法方法二：分組隔項逐差法求a平均值，充分利用數(shù)據(jù)，減小偶然誤差。x1x4x3x20123456x5x6在“測定小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，電源的頻率為50Hz，圖為一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計數(shù)點間都有四個點未畫出，按時間順序取計數(shù)點，用米尺量出各點到0點的距離。計算計數(shù)點4的即時速度大小和小車的加速度大小。

課堂練習(xí)012345601.403.556.4510.1514.5519.70解析:(1)第4個記數(shù)點在3到5的中間時刻，根據(jù)中間時刻的速度等于這段時間的平均速度T=0.02×5s=0.1s單位：cm課堂練習(xí)012345601.403.556.4510.1514.5519.70解：x1=1.40cmx2=（3.55—1.40）cm=2.15cmx3=（6.45—3.55）cm=2.90cmx4=（10.15—6.45）cm=3.70cmx5=（1