衔接点07 实验：探究小车速度随时间变化的规律-2023年初升高物理无忧衔接（通用版）

衔接点07实验：探究小车速度随时间变化的规律 课程标准 初中 会通过停表记录物体运动时间 高中 1.学会安装和使用打点计时器. 2.学会测量纸带、制表及记录数据. 3.掌握测量瞬时速度的方法，会用打出的纸带求瞬时速度. 4.理解速度－时间图像，会通过图像描述物体的运动． 初中物理知识储备 实验测量物体运动的平均速度 1.实验目的：用刻度尺和停表测小车的平均速度。 2.实验原理：v＝. 3.测量的物理量:路程s和时间t。实验时用刻度尺测出小车通过的路程，用停表测出小车通过这段路程所用的时间，用公式v=s/t计算出小车在这段路车的平均速度。 4．实验装置图： 5.实验器材：长木板、木块、小车、刻度尺、停表、金属片 6.实验步骤： (1)把小车放在斜面顶端，金属片放在斜面底端，用刻度尺测出小车将要通过的路程S1，把S1和后面测得的数据填入下表中。 (2)用停表测量小车从斜面顶端滑下到撞击金属片的时间t1。 (3)根据测得的S1、t1，利用公式算出小车通过斜面全程的平均速度v1。 (4)将金属片移至斜面的中部，测出小车到金属片的距离S2。 (5)测出小车从斜面顶端滑过斜面上半段路程S2所用的时间t2，算出小车通过上半段路程的平均速度v2。 (6)计算出小车在斜面后半段的距离s3＝s1－s2，后半段路程S3所用时间t3= t1-t2，得到小车在斜面后半段路程的平均速度v3. 7.实验数据： 路段 路程 运动时间 平均速度 全程 s1 t1 v1 上半段 s2 t2 v2 下半段 s3 t3 v3 8.实验结论： （1）小车沿斜面下滑,运动越来越快，小车做变速运动。 （2）各段路程的平均速度并不相等,上半段的平均速度最小，下半段的平均速度最大，全程的平均速度处在两者之间:v下>v全>v上. (3)结果表明：物体做变速运动的平均速度的大小与路程和时间有关。 高中物理新知识、新模型 知识点一　测量平均速度和瞬时速度 1．实验器材 电磁打点计时器(或电火花计时器)、8 V交变电源(电火花计时器使用220 V交变电源)、复写纸(或墨粉纸盘)、导线若干、刻度尺、纸带、坐标纸． 2．实验步骤 (1)使用打点计时器获得3～5条纸带． (2)选择一条点迹清晰便于分析的纸带，测出纸带从打第1个点到打第n个点的运动时间Δt. (3)用刻度尺测量第1个点到第n个点间的位移Δx. 3．数据处理 (1)测量平均速度 若电源频率为50 Hz，每隔0.1 s(或更短)计算一次平均速度． ①在图中选取纸带上一点为起始点0，后面每5个点取一个计数点，分别用数字1,2,3，…标出这些计数点； ②测量各计数点到起始点0的距离x，记录在表1中； ③计算两相邻计数点间的位移Δx，同时记录对应的时间Δt； ④根据Δx和Δt计算纸带在相邻计数点间的平均速度v. 表1　手拉纸带的位移和平均速度 位置 0 1 2 3 4 … x/m Δx/m Δt/s v/(m·s－1) (2)测量瞬时速度 每隔0.06 s计算一次速度 ①选取一条点迹清晰便于分析的纸带； ②从纸带起始点0算起，后面每3个点取一个计数点； ③测量各计数点到起始点0的距离x，记录在表2中； ④计算两相邻计数点间的位移Δx，同时记录对应的时间Δt； ⑤根据Δx和Δt算出的速度值就可以代表在Δx这一区间内任意一点的瞬时速度．将算出的各计数点的速度值记录在表2中． 运动物体在1,2,3,4，…各点的瞬时速度分别为v1＝，v2＝，v3＝，v4＝，… 表2　手拉纸带各计数点的瞬时速度 位置 0 1 2 3 4 5 … x/m Δx/m Δt/s v/(m·s－1) 4．注意事项 (1)如果电源频率为50 Hz，在纸带上数出了n个点，那么它们的间隔数是(n－1)个，它们的时间间隔为(n－1)×0.02 s. (2)先接通电源再拉动纸带，手拉动纸带时速度应快一些，以防点迹太密集． (3)计算计数点的瞬时速度时，Δx、Δt应取此计数点前、后两个点之间的位移和时间，即vn＝. 知识点二　速度－时间图像 1．速度－时间图像的意义：直观表示物体运动的速度随时间变化的规律． 2.速度－时间图像的获得：用横轴表示时间t，纵轴表示速度v，建立直角坐标系．根据测量的数据在坐标系中描点，然后用平滑的曲线把这些点连接起来，即得到v－t图像，如图所示． 初、高中物理衔接点 1.初中物理中是测量物体的平均速度，原理方法就是测出物体在某段时间内通过的路程和所用的