2.1 实验：探究小车速度随时间的变化（教学课件）【教学无忧】2022-2023学年高一物理同步精品备课（人教版2019必修第一册）

2.1 实验：探究小车速度随时间的变化 人教版（2019）普通高中物理必修第一册同步教学课件 第二章 匀变速直线运动的研究 目录 1 物体和质点 2 参考系 运动的描述 描述运动的两个基本概念 质 点（研究对象的理想模型） 参考系（观察运动的参照物体） 描述运动的三个物理量 位 移（位置的变化） 速 度（位置的变化率） 加速度（速度的变化率） 新课引入 问题 要研究小车在重物牵引下速度随时间的变化规律，你认为如何设计此实验？需要测量那些物理量？选用什么器材，请写出你的方案，并与同学交流。 新课引入 学习任务一：实验思路 要研究小车速度随时间变化的规律，就要想办法测量小车在不同时刻的瞬时速度，而打点计时器具有此功能。如果用打点计时器测量速度，就可以如图所示，把一端带有滑轮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，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳。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。 课堂合作探究 学习任务二：进行实验 1.实验仪器 电磁打点计时器(或电火花计时器)、复写纸、导线、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、交流电源。 2.实验步骤 （1）如图所示，把附有定滑轮的长木板放在实验桌上，并使定滑轮伸出桌面，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。 课堂合作探究 学习任务二：进行实验 2.实验步骤 （2）把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。 （3）把小车停在靠近打点计时器处，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系列小点，关闭电源。 （4）换上新的纸带，重复实验两次。 （5）增减所挂钩码的个数，按以上步骤再做两次实验。 课堂合作探究 学习任务二：进行实验 课堂合作探究 学习任务二：进行实验 3.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；滑轮不能过高,细绳应与木板平行 （2）开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器 （3）先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车，当小车停止运动时及时断开电源 （4）实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们被碰坏或跌坏。所以，当小车到达滑轮前及时用手按住它，防止小车从板上掉下来 （5）小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使纸带上打的点太少，或加速度太小使各段位移无法区别，从而使误差增大 （6）打点结束后立即关闭电源 课堂合作探究 学习任务三：数据处理 1.瞬时速度的计算 (1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，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。 课堂合作探究 学习任务三：数据处理 (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             各段长度 0～2 1～3 2～4 3～5 4～6               时间间隔             v/(m·s－1)             课堂合作探究 学习任务三：数据处理 课堂合作探究 学习任务三：数据处理 2.作出小车运动的v－t图象 (1)定标度、描点：坐标轴的标度选取要合理，应使图象大致分布在坐标平面中央。描点时要用平行于两坐标轴的虚线标明该点的位置坐标。(所描的点一般用“·”标明) (2)连线：画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计，如图所示。 (3)观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律。 课堂合作探究 学习任务三：数据处理 t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 v1/ms-1 16.50 21.40 26.30 31.35 36.30 41.25 2.作出小车运动的v－t图象 t/s v/(m.s-1) 舍去！ △v △t （1)图线的特点？ (2)小车的运动规律？ (3)如何求加速度？ 问题 课堂合作探究 学习任务三：数据处理 （1）图线为直线 （2）从图线上可以可以求出每一时刻的速度 （3）从图线上求出加速度，斜率k=△v/△t=a; a不变的直线运动叫做匀加速直线运动 课堂合作探究 学习任务三：数据处理 2.利用计算机软件做v-t 图像 课堂合作探究 探究小车速度随时加的变化 实验思路 数据分析 进行实验 课堂小结 考点一：实验原理与操作 【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