2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律—2020-2021人教版（2019）新教材 高中物理必修第一册课件(共36张PPT)

1．实验：探究小车速度随时间变化的规律 知识网络导引 核心素养目标 物理观念 经历直线运动的实验过程 科学思维 体会图像法在研究物理问题中的重要性 科学探究 探究小车速度随时间变化的规律 科学态度 与责任 初步了解近代实验科学产生的背景，认识实验对物理学发展的推动作用 基础导学·研读教材 一、实验思路(自学教材第34页“实验思路”部分) 1．实验目的： 研究小车速度随时间变化的规律，测量小车在不同时刻的瞬时速度． 2．实验器材 ________、一端附有定滑轮的长铝板、________、纸带、细绳、槽码、________、导线、交变电源． 打点计时器 小车 刻度尺 3．实验思路： 小车在重物牵引下沿平板运动的实验装置 如图所示，把一端带有________的长铝板平放在实验桌上，铝板上放一个可以左右移动的________，小车一端连接穿过打点计时器的________，另一端连接绕过滑轮系有________的细绳. 小车在槽码的牵引下运动，通过研究纸带上的信息，就可以知道小车运动的速度是怎样随时间变化的． 滑轮 小车 纸带 槽码 二、进行实验(自学教材第35页“进行实验”部分) 1．按照图固定好实验器材，并连接好电路． 2．把小车停在________打点计时器的位置． 3．启动计时器，然后________小车，让它拖着纸带运动．打点计时器在________上打下一行小点． 4．________电源，取下纸带 5．增减所挂的槽码(或在小车上放置重物)，更换纸带，再做两次实验. 靠近 放开 纸带 关闭 三、数据记录及数据分析 (自学教材第35页“数据记录及数据分析”部分) 1．数据测量 (1)从几条纸带中选择一条点迹最清晰的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4、…，如图所示． (2)依次测出01、02、03、04、…的距离x1、x2、x3、x4、…，填入表中． 位置 1 2 3 4 5 6 长度 x1 x2 x3 x4 x5 x6 (3)1、2、3、4、…各点的瞬时速度分别为：v1＝eq \f(x2,2T)、v2＝eq \f(x3－x1,2T)、v3＝eq \f(x4－x2,2T)、v4＝eq \f(x5－x3,2T)、….将计算得出的各点的速度填入表中． 位置编号 0 1 2 3 4 5 6 时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 v/(m·s－1) 2．数据分析 (1)以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系. 根据表中的v、t数据，在坐标系中描点作出v ­ t图像． (2)观察所得到的直线，分析小车的速度随时间的变化规律． 3．实验结论： 小车速度随时间均匀________. 增加 课堂互动·合作探究 要点一　实验操作与注意事项 1．实验步骤可简化为 放置→固定→连接→先接后放． 开始实验→重复实验→数据分析． 2．注意事项 (1)细线、纸带保持水平状态：保证小车运动的加速度不变． (2)小车要靠近打点计时器：保证纸带上打出足够多的点． (3)槽码个数适当：便于分析实验数据和作图． (4)先打点后释放小车：保证纸带上有足够多的点． 【典例示范】 例1　(1)在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，给你以下器材：电磁打点计时器、电池组、纸带、复写纸、小车、槽码、细绳、一端附有定滑轮的长铝板．其中不需要的器材是__________，还需要增添的器材有__________． (2)关于“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验，下列说法正确的是________． A．长铝板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低 B．在释放小车前，小车应靠近打点计时器 C．应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车 D．打点计时器应接在低压直流电源上 E．小车运动时要保持纸带与打点计时器平面、铝板平行 F．作v ­ t图像时，应先描点后连线，并且要把描出的所有点都连接起来 电池组 低压交变电源、刻度尺 BCE 解析：(1)电磁打点计时器使用低压交变电源，所以不需要的器材是电池组．为了得到小车的运动规律，还需要用刻度尺来测量计数点之间的距离，所以还需要低压交变电源、刻度尺．(2)长铝板不能侧向倾斜，但是可以一端高一端低，故A错误；在释放小车前，小车应尽量靠近打点计时器，以便能在纸带上打出更多的点，有利于实验数据的处理和误差的减小，故B正确；实验中应先接通电源然后释放小车，故C正确；打点计时器应接在低压交变电源上，故D错误；小车运动时要保持纸带与打点计时器平面、铝板平行