2.1探究小车速度随时间变化的规律（备课件）-【上好课】2021-2022学年高一物理同步备课系列（人教版2019必修第一册）

第二章 匀变速直线运动 人教物理必选第一册 探究小车速度随时间变化的规律 1 2021.07 课标定位 1.进一步练习使用打点计时器。 2.会利用平均速度求瞬时速度。 3.会利用v-t图像处理实验数据,并据此判断物体的运动性质。 4.能根据实验数据求加速度。 新课导入 怎样探索速度随时间变化的规律呢？ 高山滑雪、鸽子飞翔、猎豹捕食等这些运动中都有速度的变化。 这一节我们研究小车在重物牵引下的运动，看看小车的速度是怎样随时间变化的。 一、实验原理与方法 1．利用打点计时器所打纸带的信息，代入计算式vn＝___________，即用以n点为中心的一小段时间间隔的 代替n点的瞬时速度． 2．用描点法作出小车的v­t图像，根据图像的形状判断小车的运动性质．若所得图像为一条倾斜直线，则表明小车做 直线运动． 3．利用v­t图像求出小车的加速度． 匀变速 平均速度 实验器材 学生电源，刻度尺 钩码 小车 细绳 纸带 打点计时器 一端附有定滑轮的长木板 如图所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路． 实验步骤：1 换上新的纸带，重复实验两次． 增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验． 实验步骤：2 注意事项 1．固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。 2．滑轮不能过高，细绳应与木板平行. 3．小车应由紧靠打点计时器处开始释放，在撞击长木板末 端前应让小车停止运动，防止小车从板上掉下来。 4．先接通电源，后让纸带运动。 5．打点结束后立即关闭电源。 1.挑选纸带并测量 在打出的纸带中选择一条点迹最清晰的。为了便于测量,舍掉开头一些过于密集的点迹,找一个适当的点当作计时起点(0点),每5个点(相隔0.1 s)取一个计数点进行测量,如图所示。(相邻两点间还有4个点未画出,电源频率为50 Hz) 数据处理 2.瞬时速度的计算和记录 (1)计算方法:时间间隔很短时,可用某段时间内的平均速度 (2)设计表格并记录相关数据 位置 0 1 2 3 4 5 6 7 时刻t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 v/(m·s-1)                 3.作出小车运动的v-t图像 (1)定标度:坐标轴的标度选取要合理,应使图像大致布满坐标纸。 (2)描点:在坐标纸上描出各个坐标点的位置。 (3)连线:用一条平滑的曲线或直线“拟合”这些点。 4.实验结论 如果画出的v-t图像是一条倾斜的直线,说明小车做速度均匀变化的直线运动。图像和纵轴的交点表示开始计时时小车的速度——初速度。 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中： （1）下列哪些器材是多余的____________________. ①电磁打点计时器②天平③低压直流电源 ④细绳⑤纸带⑥小车⑦钩码⑧秒表 ⑨一端有滑轮的长木板 （2）达到实验目的还需要的器材是：_____________. 答案：（1）②③⑧ （2）低压交流电源、刻度尺 例题 按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上________ A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面 B．把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路 C．换上新的纸带，再重做两次 D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面 E．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动 F．把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码 G．断开电源，取出纸带 DBAFEGC 例题 某同学做此实验时步骤如下： A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，放开纸带，再接通电源。 B．将打点计时器固定在长木板上，并接好电路。 C．把一条绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上适当的钩码。 D．小车停止运动后，直接取下纸带。 E．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限 位孔。 F．换上新纸带，重复操作三次，然后从所有纸带中选取一条点迹清晰的进行数据处理。 其中错误或遗漏的步骤有：(1)_______(2)______ 将以上步骤完善后按合理的顺序填写在下面横线上。 ________________________________。 例题 (1)A选项中应先接通电源，再释放纸带； (2)D选项中取纸带前应先断开电源。 合理顺序：BECADF。 思考与讨论： 1. 使用打点计时器时，先接通电源，再拉动纸带，次序能否颠倒？颠倒后会造成什么样的结果？ 2. 使用打点计时器之前没有检查振针，振针距复写纸的距离过高，在使用该计时器时可能会造成什么样的结果？若振针距复写纸的距离过低，在使用该计时器时可能会造成什么