2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律 课件 -2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

物体的运动通常是比较复杂的，物体的运动规律各不相同。 导弹发射 老虎捕食 滑板车 滑板车、导弹发射、老虎捕食等这些运动中都有速度的变化。 怎样探索速度随时间变化的规律呢？ 第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律 第二章 匀变速直线运动的研究 任务2 实验思路 任务3 实验过程 任务4 数据记录分析 教 学 流 程 任务1 提出问题 2 问题情景：马路上洒水车洒完水后车子滴下的水渍 任务1：观察生活现象，提出研究问题 问题 1.从水迹能否看出车的运动情况? 2.要知道车在某一位置(时刻)的速度需要测量哪些物理量? 3.如果在实验室条件下研究小车的运动情况，你怎样设计实验方案?需要测量什么物理量?器材是什么? 高中物理必修第一册 第二章匀变速直线运动的研究 要想知道速度随时间变化的规律，必须知道物体在一系列不同时刻的速度。我们可以用频闪相机拍下运动的变化，也可以借助打点计时器。 任务2:实验思路 要探究一个物体的运动随时间变化的规律，必须知道物体在不同时刻的速度，直接测量瞬时速度是比较困难的，我们可以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分析，计算得到相应时刻的瞬时速度。 1、如何设计此实验？需要哪些器材？ 把一端带有滑轮的长木板平放在实验桌上，木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钩码（槽码）的细绳。小车在钩码的牵引下运动，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 槽码 纸带 （9 打点计时器 细绳 长木板 学生电源，刻度尺、导线 2、需要测量哪些物理量？ 0 1 2 3 4 5 D E F G Δx Δt 用直尺测量各个计数点间的距离，或各计数点到0点的距离。 任务3：用打点计时器研究小车运动 问题情景:如图所示 问题 1.按图1所示进行器材安装时，要注意什么问题? 图1 2.开始释放小车时，小车靠近还是远离打点计时器?是先接通电源，再放开小车，还是先放小车后接通电源?完成实验后应及时做什么? 3.测量计数点间距离时，读数时如果以cm做单位，需要保留几位小数? 高中物理必修第一册 第二章匀变速直线运动的研究 1.实验步骤： ①把一端带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。 ②让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钩码（槽码）的细绳，把小车停在靠近打点计时器的位置。 ③先接通电源启动计时器，然后放开小车，让它拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一行小点。随后，立即关闭电源。 ④增减所挂的钩码（或在小车上放置重物），更换纸带，再做两次实验。 1、开始释放小车的时候，小车应该靠近打点计时器。 2、先通电，后释放小车。 3、打点完毕，马上关闭电源。 4、钩码的质量要适中，不能质量太大，也不能质量太小。 5、实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们被碰坏或跌坏。 2.注意事项 舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始若纸带上点与点之间的距离较小，每五个计时点取一个计数点 ,依次标号为0，1，2，3，4，5 (间隔是0.1s)。 0.10s 0.10s 过于密集/不清晰的点 问题 1：怎样分析和选取纸带上的点？ 任务4、数据记录及分析 (2)用求平均速度的方法来求[选择包括该点在内的一段位移Δx(该点最好处在中间时刻位置)，找出对应的时间Δt，用Δx/Δt作为该点的瞬时速度]； △x1 △x2 △x3 △x4 △x5 问题2：如何计算出所取点的瞬时速度？ (1)测量各个计数点之间的距离应注意估读、单位。 △x 4 -△x 2 v3 = v24 = ——— = ————— 2△t △x 24 2△t △t为多少? 例：求3这个计数点的速度： △x1 △x2 △x3 △x4 △x5 小车的瞬时速度随时间增大而增大。 思考:小车的具体运动规律是什么? - - 0.201 0.280 0.432 0.355 0.512 同理，可求出另外两条纸带的情况 任务4：数据记录、分析 寻找规律 问题情景:如图所示为一组纸带及数据记录表格 问题 1.根据表中计算出的速度，你能看出小车的速度随时间如何变化吗? - - 0.201 0.280 0.355 0.432 0.512 2.怎样更直观、形象地反映小车速度随时间变化的规律? 3.作图前，怎样给坐标轴定标? 4.你能确定除描出点外的其它时刻小车的速度吗? 5.连