第二章 课时1 实验：探究小车速度随时间变化的规律-【南方凤凰台·5A新学案】2023-2024学年新教材高中物理必修第一册人教版2019（课件）

第二章 课时1　实验：探究小车速度随时间变化的规律 匀变速直线运动的研究 必修第一册 　南方凤凰台　5A新学案 · 物理　RJ 1 核心 目标 1．掌握打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法，学会利用v－t图像处理、分析实验数据的方法． 2．能通过数据分析得出实验结论，知道实验存在误差，能使用简单直接的证据表达观点． 南方凤凰台·5A导学案·物理 必备知识 • 记忆理解 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的细绳．小车在钩码的牵引下运动，通过研究纸带上的________，就可以知道小车运动的速度是怎样随时间变化的． 信息　 1 实验思路 要点梳理 必备知识•记忆理解 2 进行实验 1．如图所示，把一端附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮________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． 伸出　 要点梳理 必备知识•记忆理解   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． 4．换上新的纸带，重复实验两次． 5．________所挂钩码，按以上步骤再做两次实验． 增减　 要点梳理 必备知识•记忆理解 3 数据记录 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，作为计数起始点，以后依次每__________取一个计数点，并标明0、1、2、3、4、…，如图所示． 五个点　 要点梳理 必备知识•记忆理解 2．依次测出0～1、0～2、0～3、0～4、…的距离x1、x2、x3、x4、….     4．由此，即可分析小车速度随时间变化的规律． 0.1　 要点梳理 必备知识•记忆理解 4 数据分析 1．以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系．根据测得的v、t 数据，在坐标系中描点作出v－t 图像，通过观察、思考，即可找出这些点的分布规律． 2．多做几次实验，如果描出的几个点都大致落在____________上，就可以很有把握地认为，如果是理想情况(没有实验误差)，代表小车速度与时间关系的点真的能够全部落在一条直线上． 3．这就说明，小车的速度随时间均匀变化．根据所画v－t图像还求出小车运 动的加速度a＝______. 一条直线　 要点梳理 必备知识•记忆理解 1．某同学用下图所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律． 基础内化 必备知识•记忆理解 主要实验步骤如下： a．安装好实验器材．接通电源后，让拖着纸带的小车沿长木板运动，重复几次． b．选出一条点迹清晰的纸带，找一个合适的点当作计时起点O(t＝0)，然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点，如图中A、B、C、D、E、F……所示：   c．通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E…点时小车的速度，分别记作v1、v2、v3、v4、v5、…. 基础内化 必备知识•记忆理解 d．以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，在坐标纸上描点，如图所示． 基础内化 必备知识•记忆理解 结合上述实验步骤，请你完成下列任务： (1) 在下列仪器和器材中，还需要使用的有______和______(填选项前的字母). A．电压合适的50 Hz交流电源 B．电压可调的直流电源 C．刻度尺 D．秒表 E．天平(含砝码) (2) 在图中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点，请在该图中标出计数点C对应的坐标点，并画出v－t图像． (3) 观察v－t图像，可以判断小车做匀变速直线运动，其依据是_____________ _______. v－t像斜率的物理意义是__________. A　 C　 图像是倾斜的　 直线　 加速度　 基础内化 必备知识•记忆理解 解析：(1) 在下列仪器和器材中，还需要使用电 压合适的50 Hz交流电源以及刻度尺，故选A和C. (2) 计数点C对应于t＝3T时刻的瞬时速度，则对 应的点以及v－t 图像如图所示： (3) 观察v－t图像，可以判断小车做匀变速直线 运动，其依据是图像是倾斜的直线．v－t图像斜率的 物理意义是加速度． 基础内化 必备知识•记忆理解 重难突破 • 学会应用 15 1 实验原理和操作的理解 1．实验原理 (1) 通过极限法利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度． (2) 用v－t图像研究小车的速度变化规律：以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，用描点法画出小车的v－t图像，图线的倾斜程度表示加速度的大小，如果v－t图线是一条倾斜