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

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 导入新课 伽利略在研究物体在重力作用下的落体运动时，曾经做过两种猜测： 一、物体的速度随着位移均匀增加 二、物体的速度随着时间均匀增加 利用我们实验室的仪器和学过的方法，你能否设计一个实验，帮助伽利 略确定那个猜测更符合实际？ 创设情景，提出问题 根据物理实验设计的一般思路，思考以下问题， 根据问题提示设计实验 确定实验目的 研究小车在重物牵引下速度随时间变化的规律 明确测量参量 小车运动的速度、时间 确定实验仪器 小车长铝板槽码滑轮细绳打点计时器和纸带学生电源 设计实验步骤 实验操作过程中需注意的问题 采集实验数据 表格法图像法 明确实验规律 观察v-1图像满足的规律 反思实验误差 分析实验误差产生的原因，实验改进与创新 制订方案，设计实验 1、合理组装、放置实验仪器 打点计时器 纸带 ↓小连 细线 滑轮 2、把小车停靠在哪个位置？ 长铝板 提示：靠近打点计时器的位置 水平实验台 安 槽码 3、应该先释放小车还是先启动打点计时器？ 提示：要先接通电源，后释放小车。可以把小车前几秒 运动的轨迹都记录下来，使实验更加精确. 4、关闭电源 5、改变槽码的个数，更换纸带，再做两次实验。 分组实验，采集数据 根据实验步骤，测量数据并将采集的数据填入下表 注意：（1)为了便于测量，舍掉纸带开头一些过于密集的点，找一个适当的 点作为计时起点 (2)可选择相隔0.1s或者更短的计数点进行测量 小车在几个时刻的瞬时速度 位置编号 0 1 2 3 4 5 6 率用器 时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 v/(ms-1) v/(ms-1) v3/(ms1) 分组实验，采集数据 以时间为横轴，速度为纵轴，选取合适的量度，在坐标纸上画出小车的 速度-时间图像，或者用计算机拟合图像进行数据分析 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 0.15 0.19 0.23 0.26 0.28 0.32 0.34 速度时间图像 0.4 035 03 025 02 015 01 00s 01 02 05 0.6 0.7 分析论证、得出结论 通过表格分析与图像分析，你认为小车的速度有什么规律？ 速度时间图像 提示： 04 小车的速度与时间成线性相关； 02 小车的速度随时间均匀变化； 小车运动过程中加速度保持不变 01 02 03 0.4 05 06 07 应用规律，反思改进 例1、在用电火花计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，图 甲是一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点， 相邻计数点间还有四个点未画出.（电源频率为50Hz) (1)根据运动学有关公式可求得B=1.38m/s,vc=2.64ms, vw=3.90m/s.(保留三位有效数字) A· B● D E 7.50 单位：cm 。—27.60 60.30 105.60 甲 应用规律，反思改进 (2)利用求得的数值在图乙所示坐标纸上作出小车的v―t图线(从打A点时 开始计时)。利用纸带上的数据求出小车运动的加速度a=⊥6m/s^2.(保留 三位有效数字)xv/(m·s^1) 5□ 3日 2- t/(×10^1s) 0-12345678910 乙 应用规律，反思改进 (3)将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是0.12ms,此交点 的物理意义是：从4点开始计时时，小车的速度为0.12ms。 /(ms) 432 t/x10's) 12345678910