2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 课件——2026-2027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，通过高山滑雪、鸽子飞翔等运动实例导入，连接运动复杂性与实验探究需求，搭建从生活现象到科学实验的学习支架。 其亮点是以科学探究为主线，涵盖实验设计（器材选择、步骤规范）、数据处理（列表法、v-t图拟合）等环节，培养科学思维与实验能力。课堂练习针对性强，助力学生提升操作与分析技能，为教师提供结构化教学流程和实用资源。

第一节 实验：探究小车速度随时间变化的规律 人教版（2019）必修一教学课件 第二章 匀变速直线运动 1 目 录 导入与素养目标 新课讲解 课堂练习 课堂小结 导入与素养目标 ➤ 新课导入 物体的运动通常是比较复杂的，物体的运动规律各不相同。 怎样探索速度随时间变化的规律呢？ 高山滑雪、鸽子飞翔、猎豹捕食等这些运动中都有速度的变化。 素养目标 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 新课讲解 ➤ 新课讲解 物理定律不能单靠“思维”来获得，还应致力于观察和实验。 ——普朗克 　 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，要研究小车的速度随时间变化的规律，我们该如何设计这个实验？又要测量哪些物理量？选用什么器材？ 7 新课讲解 一、实验目的 1.进一步练习使用打点计时器。 2.会利用平均速度求瞬时速度。 3.会利用v－t图像处理实验数据，并根据图像能计算小车的加速度和判断小车的运动情况。 8 新课讲解 二、实验思路 要探究一个物体的运动随时间变化的规律，必须知道物体在不同时刻的速度，直接测量瞬时速度是比较困难的，我们可以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分析，计算得到相应时刻的瞬时速度。 刻度尺测量位移 由纸带直接读出时间 9 新课讲解 三、实验器材 打点计时器(带导线)、交变电源、纸带、一端带有定滑轮的长木板、小车、细绳、槽码、刻度尺、复写纸、坐标纸、固定夹。 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 10 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。 11 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。 12 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 13 新课讲解 五、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.先通电，后释放小车。 3.打点完毕，马上关闭电源。 4.钩码的质量要适中，不能质量太大，也不能质量太小。 5.实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们被碰坏或跌坏。 14 新课讲解 六、数据记录 　　为了便于测量，舍弃开头一些密集的点，从一个适当的点开始作为计数0点，之后每隔 0.1s (或更短)取一个计数点进行测量，记入自己设计的表格。计算本实验中各点的瞬时速度，并记录。 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 v1 / (m·s-1) v2 / (m·s-1) v3 / (m·s-1) 15 新课讲解 如何处理计算出来的数据？ 1．列表法 t/s 0 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 v/(m · s-1) 0.26 0.43 0.60 0.77 0.94 2．图像法 (1)在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点. 16 新课讲解 (3)观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律. (2)画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计，如图所示. 0.1 t/s 0.2 0.3 0.4 0.5 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 v/m•s-1 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 0 17 新课讲解 在v-t图象上取一段时间Δt(尽量取大一些)，找出两个时刻对应的纵坐标值求出Δv，代入Δv/Δt求解。 方法2: 哪一种方法更好？ 方法2好些 画图时让不在直线上的点尽可能均匀地分布在直线两侧，就是为了使偏大或偏小的误差尽可能地抵消，所以图象也是减小误差的一种手段. 方法1: 取任意两组数据求出Δv和Δt，然后代入Δv/Δt求解。 如何求加速度？ 18 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. 19 新课讲解 七、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。 (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)                 …                 20 课堂练习 ➤ 课堂练习 课堂练习 课堂练习 课堂练习 课堂练习 课堂练习 课堂练习 课堂小结 ➤ 课堂小结 一、实验目的 探究小车速度随时间变化的规律；练习使用打点计时器。 二、实验思路 三、设计实验 1、实验器材 2、实验原理：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，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。 四、进行实验 五、数据记录 六、数据分析 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。 感谢观看 31 Lavf57.83.100 Lavf57.83.100 Lavf57.83.100 $