第二章　第1节　实验 探究小车速度随时间变化的规律（课件）-2021-2022学年高中物理必修1【导与练】高中同步全程学习（人教版）

第二章　匀变速直线运动的研究 1　实验:探究小车速度随时间变化的规律 物理 解读实验 科学探究 典例研析 物理 解读实验·掌握基础 物理 科学探究·突破创新 物理 计数点序号 1 2 3 4 5 计数点对应的 时刻t/s 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 通过计数点时的速度v/(m·s-1) 物理 2.作出小车运动的v-t图象 (1)建立平面直角坐标系: ①以纵轴表示速度,横轴表示时间建立平面直角坐标系. ②定标度、描点:坐标轴的标度选取要合理,并根据表格中的数据在此坐标系中描点. (2)连线:通过描点作图线,让这条图线通过尽可能多的点,不在线上的点均匀分布在图线的两侧.如图所示. 3.实验结论 小车运动的v-t图象是一条倾斜的直线,那么当时间增加相同的值Δt时,速度也会增加相同的值Δv.可以得出结论:小车的速度随时间均匀变化. 物理 二、误差分析 产生原因 减小方法 偶然 误差 纸带测量的位移有误差 测量各计数点到起始点的距离而不是直接测量相邻计数点间的距离 系统 误差 木板的粗糙程度不完全相同 尽量选用粗糙程度均匀的木板 物理 三、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. 3.钩码个数适当,便于分析实验数据和作图. 4.先接通电源后释放小车. 物理 类型一　实验器材与操作 [例1] 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中, (1)下列给出的器材中,有一部分已经选好了,请选出还需要的器材. A.电磁打点计时器　B.天平　C.低压交流电源 D.低压直流电源　E.细绳和纸带　F.钩码和小车 G.秒表　H.一端有滑轮的长木板　I.刻度尺 选出的器材有AEFH,还需要　　　　.  典例研析·拓展创新 物理 解析:(1)在本实验中,不需要测量小车和钩码的质量,因此不需要天平,打点计时器使用的是低压交流电源,因此不需要低压直流电源,同时打点计时器记录了小车运动时间,因此不需要秒表.测量点迹间的距离需要刻度尺,所以还需要的器材是C,I. 答案:(1)CI 物理 (2)某同学按照以下步骤进行操作: A.换上纸带重复做三次,选择一条较为理想的纸带; B.将打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,接上所需电源; C.把小车停在靠近打点计时器的地方,先放开小车,再启动电磁打点计 时器; D.断开电源,取下纸带; E.把一条细绳拴在小车前端,细绳跨过滑轮挂上钩码,把纸带固定在小车后端并让纸带穿过打点计时器. 以上步骤有错误的是　　　(填步骤前的字母),应更正为　 ;  步骤合理的顺序是　　　(填步骤前的字母).  物理 解析:(2)以上步骤有错误的是C,应先启动电磁打点计时器,再放开小车.根据组装器材、进行实验、数据处理的顺序知,操作步骤顺序为BECDA. 答案:(2)C　先启动电磁打点计时器,再放开小车　BECDA 物理 类型二　实验数据处理 [例2] 在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,如图所示是小明同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出,打点计时器打点的时间间隔T=0.02 s,其中x1=7.05 cm,x2=7.68 cm,x3=8.33 cm,x4=8.95 cm,x5=9.61 cm,x6= 10.26 cm. 物理 (1)物体是否做匀变速直线运动?　　　　(选填“是”或“否”).你的判断依据是　 .  解析:(1)物体是做匀变速直线运动;判断依据是在误差允许范围内,相等时间相邻位移之差是个定值. 答案:(1)是　在误差允许范围内,相等时间相邻位移之差是个定值　 物理 (2)下表列出了打点计时器打下B,C,E,F时小车的瞬时速度,请求出打点计时器打下D点时小车的瞬时速度vD=　　　.(结果保留3位有效数字)  答案:(2)0.864 m/s 位置 B C D E F 速度/(m·s-1) 0.737 0.801 0.928 0.994 物理 (3)以A点为计时起点,在坐标图中画出小车的v-t关系图线. 物理 答案:(3)图见解析 解析:(3)作出小车的v-t关系图线如图所示. 物理 (4)根据所画出的小车的v-t关系图线计算出小车的加速度a=　　m/s2. (结果保留2位有效数字)  答案:(4)0.62(0.60～0.64均可) 物理 类型三　拓展创新实验 [例3] 如图所示,用滴水计时器研究小车的速度随时间的变化,步骤如下: (1)在斜面上铺上白纸,用图钉钉住.把滴水计时器固定在小车的一端(也可固定在侧面),在小车的另一端(或另一侧)固定一个平衡物,如图(甲).调节滴水计时器滴水速度,使之每秒滴n滴(以