2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 课件-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理课件聚焦“探究小车速度随时间变化的规律”实验，通过生活中变速运动实例导入，衔接打点计时器使用的前序知识，为匀变速直线运动规律的后续学习搭建实验探究支架。 其亮点在于以科学探究为核心，通过规范实验步骤、逐差法与图像法数据处理培养科学思维，结合当堂检测强化应用。助力学生提升实验操作与数据分析能力，为教师提供结构化教学方案和评价素材。

第二章 匀变速直线运动的研究 第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律 1.进一步练习使用打点计时器。 2.能从纸带上获取实验数据计算各点的瞬时速度。 3.学会用图像法处理实验数据,并能根据v-t图像描述小车运动速度随时间的变化规律。 学习目标 思考：生活中运动物体的速度往往都是不断变化，如何研究物体速度随时间变化的规律？ 新知导入 1.需要测量哪些物理量 速度 时间 瞬时速度 时刻 如何测量 频闪照相——位置的记录不够精准，不便于位移的测量。 打点计时器——准确的记录物体的位置信息和运动时间。 一、实验思路 新知学习 2.建立运动模型 ——变速直线运动 新知学习 3.需要用到的实验仪器 坐标纸 刻度尺 一端附有定滑轮的长木板 打点计时器 纸带 小车 细绳 钩码 新知学习 放置长木板 固定打点计时器 安装墨粉纸盘 装纸带 小车停靠在靠近打点计时器的位置 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槽码的细绳，把小车停在靠近打点计时器的位置。 二、实验步骤 新知学习 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.增减所挂的槽码（或在小车上放置重物），更换纸带，再做两次实验。 放置长木板 固定打点计时器 安装墨粉纸盘 装纸带 小车停靠在靠近打点计时器的位置 先启动电源再释放小车 打点结束关闭电源 改变槽码质量 新知学习 注意事项： 1.开始释放小车的时候，小车应该靠近打点计时器。 2.限位孔要与纸带保持平行。 3.先通电，后释放小车。 4.打点完毕，马上关闭电源。 5.钩码的质量要适中，不能质量太大，也不能质量太小。 6.实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们被碰坏或跌坏。 新知学习 1.纸带的选取 在打出的纸带中选择一条点迹最清晰的。 为了便于测量,舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点当作计时起点(0点)。 每5个点(相隔0.1s)取一个计数点进行测量,如图所示。(相邻两点间还有4个点未画出,电源频率为50 Hz) 三、数据处理 新知学习 2.数据的测量 用刻度尺测出各相邻两点之的距离 0 1 2 3 4 5 6 Δx1 Δx2 Δx3 Δx4 Δx5 Δx6 新知学习 3.瞬时速度的计算 0 1 2 3 4 5 6 Δx1 Δx2 Δx3 Δx4 Δx5 Δx6 位置 0 1 2 3 4 5 6 时刻t(s) 速度v(m/s) 新知学习 4.加速度的计算 0 1 2 3 4 5 6 a1 a2 a3 a4 a5 ——逐差法 新知学习 4.加速度的计算 ——图像法 以时间t为横轴、速度v为纵轴、建立直角坐标系。 根据列表中的v、t数据，在坐标系中描点作出v-t图像。 通过观察、思考，找出这些点的分布规律。 让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。 找图像上相距较远的两个点用公式计算。 新知学习 1.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法正确的是（ ） A.小车在槽码的牵引下运动时只需打出一条纸带，然后进行数据处理 B.为使测量更为严谨，应把打下的第一个点作为计时起点 C.为了便于测量，应舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为 计时起点 D.两相邻计数点间的时间间隔必须是0.1 s C 当堂检测 2.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中： (1)下列仪器需要用到的有________. AB (2)某同学进行了以下实验操作步骤，其中有错误的步骤是_____. A.将电火花计时器固定在长木板的一端，并接在220 V交变电源上 B.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 C.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的槽码 D.将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开小车，然后接通电源 D 当堂检测 (3)在实验中得到一条如图所示的纸带，已知电源频率为50 Hz，相邻两计数点间的时间间隔为0.1 s，测量出x5＝4.44 cm、x6＝4.78 cm，则打下F点时小车的瞬时速度v＝________ m/s.(结果保留两位有效数字) 0.46 (4)若实验时电源频率大于50 Hz，而做实验的同学并不知道，则打下F点时小车的实际速度_______(选填“大于”“小于”或“等于”)测量速度. 大于 当堂检测 (5)如果当时电网中交变电流的电压变成210 V，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比______(选填“偏大”“偏小”或“不变”). 不变 当堂检测 $$