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“如何探索物体运动规律”的问题导入，衔接运动学基础，以实验思路、装置、原理、步骤及数据分析为支架，引导学生构建从实验操作到规律探究的完整认知。 其亮点在于以科学探究为主线，融合模型建构（v-t图像）、科学推理（平均速度近似瞬时速度），通过视频演示计算机作图、问题引导式注意事项及实例化课堂练习，培养学生实验能力与科学思维，助力教师高效开展探究式教学。

第一节 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 1 物体的运动通常比较复杂、运动规律也各不相同。 我们如何探索物体运动的规律呢？ 行星的运行 钱塘江大潮 C919起飞 新课导入 1.能熟练使用打点计时器 2.能从纸带上获取数据计算各点的瞬时速度（近似法） 3.建立v-t图，会“拟合”图线，并根据图像描述速度随时间的变化规律 学习目标 寻求一种运动的特点和规律，一般要从某个具体事例开始。那么如果我们要研究小车在重物牵引下的运动，看看小车的速度是怎样随时间变化的，我们应该怎样做呢？ 新课讲解 一、实验思路 1.实验方案：槽码牵引小车在长木板上运动。 2.物理量的测量 位移：用刻度尺测量； 时间：由纸带获取。 3.通过研究纸带上的信息，就可以知道小车运动的速度随时间变化的规律。 新课讲解 二、实验装置 刻度尺 槽码 小车 细绳 纸带 打点计时器 一端附有定滑轮的长木板 新课讲解 三、实验原理 0 1 2 3 4 5 以纸带上某点为中心时刻取一小段位移，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度 ，得到多段位移的瞬时速度后，再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 新课讲解 四、实验步骤 ①在长木板上固定打点计时器，并使滑轮伸出桌面，连接电路。让小车停在靠近打点计时器的位置，安装好纸带，连接细绳和槽码。 新课讲解 ②先启动计时器，后放开小车，打点完成后立即关闭电源，观察纸带的点迹是否清晰。 新课讲解 ③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。获得实验后的纸带 新课讲解 五、数据分析 0.1 1.求解并记录各计数点的瞬时速度 (1)取某计数点相邻两计数点，算出此段的平均速度，该点的瞬时速度近似等于此段的平均速度( 注意估读、单位以及有效数字)。 v1=，v2=，… T为相邻两个计数点间的时间间隔，若交变电源频率为50 Hz，每5个点取一个计数点(中间隔4个点)，则T= s。 新课讲解 2.作出v-t图像 通过尽可能多的点 均匀分布在线两侧 (1)在坐标纸上建立坐标系，描出数据点， (2)用一条平滑曲线(包括直线)“拟合”这些点，让这条线________________ , 不在线上的点 ，偏差比较大的点忽略不计。 五、实验结论 小车运动的v-t图像是一条倾斜的直线，即小车运动的加速度不变。 新课讲解 (2)把各计数点的瞬时速度填入表中标有“vⅠ ” 的一行。同理，计算增减槽码后两次实验的速度分别填入表中标有“vⅡ” 和“vⅢ” 的两行内。 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   vⅠ/(m·s-1)                 vⅡ/(m·s-1)                 vⅢ/(m·s-1)                 …                 新课讲解 视频演示：利用计算机软件做v-t 图像 新课讲解 六、注意事项 (1)要使纸带、小车、拉线和定滑轮共线，安装打点计时器时应注意什么？ 使打点计时器的限位孔沿长木板的纵轴中心线方向。 (2)为了保证小车的运动距离，开始释放小车的时候，应将小车放在什么位置？ 小车应该靠近打点计时器。 (3)为了使打点计时器工作更稳定并提高纸带的利用率，应如何操作？ 先接通电源，后释放小车。打点完毕，马上关闭电源。 (4)为什么要增减所挂槽码（或在小车上放置重物）重复操作两次？ 探究规律，减小实验偶然性 新课讲解 数据处理的注意事项 (1)选取一条点迹清晰的纸带，舍掉开头点迹密集部分，选取适当的计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T 等于多少. (2)不要分段测量各段距离，应尽可能地一次测量完毕(可统一测量出各计数点到计时起点的距离). (3)在坐标纸上作v－t图像时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图像大致布满坐标纸. 新课讲解 课堂练习 1.如图是测量打点纸带位移的部分照片(交流电源的频率50Hz)。根据照片可知( ) A.计数点2的读数应记录为9.00cm B.计数点2的读数应记录为9cm C.计数点1和2之间的位移是5.1cm D.相邻计数点间的时间间隔是0.02s 课堂练习 课堂练习 2.如图所示是“探究匀变速直线运动速度随时间变化规律”实验中打出的一条纸带的一段，A、B两点为计数点，中间点迹为实际点迹，打点计时器电源的频率为50Hz，则A、B两点间的时间间隔为( ) A.0.02s B.0.06s C.0.08s D.0.10s 课堂练习 课堂练习 3.(1）某班同学利用如图所示装置“探究小车速度随时间变化的规律”，电火花打点计时器使用的是____(选填“交流”或“直流”）的工作电压为_________(选填“8V”或“220V”)。 (2)下列关于本实验，说法正确的是_______ A.实验时，先释放小车，再接通电源 B.释放小车时，小车应靠近打点计时器释放 C.本实验中，必须调节长木板水平 D.实验前，应调节细线与长木板平行 课堂练习 (3）某位同学在某次实验中使用频率为50Hz的打点计时器，获得的纸带如图2所示，其中相邻两个计数点之间还有4个点没有画出，根据纸带可以求得打点计时器在打下C点时小车的速度为_______m/s,小车的加速度大小为______m/s2(保留两位小数)。 课堂练习 课堂练习 实验思路 探究小车速度随时间变化的规律 实验装置 进行实验 数据分析 实验结论 注意事项 槽码牵引小车运动，通过纸带计算分析小车速度的变化情况 安装实验器材，换不同槽码打不同纸带 列表法，图像法 v-t图像为倾斜直线，小车运动的加速度不变 操作步骤注意事项 数据处理注意事项 课堂小结 感谢观看 26 Lavf57.83.100 Lavf57.83.100 Lavf57.83.100 $