2.1 探究小车速度随时间变化的规律（课件+word）-【创新设计】2019版同步课堂讲义物理（人教版必修1）浙江专用

第1课时　实验：探究小车速度随时间变化的规律 匀变速直线运动的速度与时间的关系 [研究学考·明确要求] 知识内容 探究小车速度随时间变化的规律 考试要求 学考 选考 √ 匀变速直线运动的速度与时间的关系 d d 基本要求 1.知道实验目的，能说出实验中各器材的作用，能正确安装器材并进行实验操作。 2.会选择点迹清晰的纸带，能标出合理的计数点，并测量各计数点间的距离。 3.会近似计算各计数点的瞬时速度。 4.能建立标度合适的v－t坐标系，并正确地描点，能用一条曲线(包括直线)拟合图象中的点。 5.能根据图象说出小车速度随时间变化的特点。 6.理解匀变速直线运动的含义。 7.理解v－t图象的物理意义，并计算物体的加速度。 8.能根据加速度的定义，推导匀变速直线运动的速度公式，理解公式中各物理量的含义。[来源:学.科.网] 9.能用匀变速直线运动速度公式v＝v0＋at解决简单问题。 发展要求 能根据小车速度变化的情况预测图象的基本特点。 说明 非匀变速直线运动的v－t图象不作要求。 知识点一　实验探究 [基 础 梳 理] 1．实验器材 打点计时器、交流电源、纸带、一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸。 2．实验原理 (1)纸带上某点的瞬时速度一般用一小段时间内的平均速度代替。 (2)用描点法画出小车的v－t图象，图线的斜率表示加速度，如果v－t图象是一条倾斜的直线，说明小车的速度是均匀变化的。 3．实验步骤 (1)如图1所示，把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路。 图1 (2)把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上适当的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车的后面。 (3)把小车停在靠近打点计时器的位置，先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一串小点，随后立即关闭电源。换上新纸带，重复操作两次。 思考　本实验有哪些注意事项？ 答案　(1)开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。 (2)先接通电源，待打点计时器工作稳定后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源。 (3)安装打点计时器时，要尽量使纸带、小车、细线和定滑轮上边缘在一条直线上。 (4)牵引小车的重物(或钩码)的质量要适宜。如果质量过大，纸带上打出的计时点太少；如果质量过小，点过于密集，不便于测量距离。 [即 学 即 练] 1．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，某同学的实验操作步骤如下，试找出其中的错误和遗漏的步骤(遗漏步骤可编上序号G)。 A．拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开纸带，再接通电源 B．将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电路 C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当的钩码 D．取下纸带，再断开电源 E．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 F．从所打的纸带中选取理想的纸带进行测量分析 错误和遗漏： ①________________________________________________________________________； ②________________________________________________________________________； ③G.______________________________________________________________________； 正确的步骤顺序为__________________________________________________________。 答案　①A中应先接通电源，再放开纸带　②D中应先断开电源，再取下纸带　③换上新纸带，重复实验两次　BECADGF 知识点二　实验数据的处理及误差分析 [基 础 梳 理] 1．计算法 (1)纸带的选取[来源:Z&xx&k.Com] 从三条纸带中选取一条比较理想的纸带，舍掉开头一些过于密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点来确定计数点。 为了计算方便，通常选相隔0.1 s的若干计数点进行测量。 (2)采集数据的方法 如图2所示，在纸带上测出各计数点到计数零点的距离x1，x2，x3，x4，x5，x6，然后再计算出相邻两个计数点的距离。 Δx1＝x1，Δx2＝x2－x1，Δx3＝x3－x2，Δx4＝x4－x3，Δx5＝x5－x4，Δx6＝x6－x5。 图2 (3)速度的计算方法 各计数点对应的瞬时速度用平均速度来代替，即v1＝…(T为两计数点间的时间间隔) ，v2＝ 将各计数点对应的时刻及瞬时速度填入下面表格中，并分析速度随时间的变化规律。 计数