2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 学案-2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

该高中物理导学案围绕“探究小车速度随时间变化的规律”实验展开，通过课前预习填空梳理实验目的、器材及操作规范，课堂核心知识点分器材操作、数据处理、图像分析模块，结合例题形成从基础到应用的学习支架，衔接前后知识。 以实验探究为核心，通过预习填空构建运动观念等物理观念，例题与数据处理培养科学推理等科学思维，操作规范与易错总结强化科学探究能力，课后习题分层设计，助力学生掌握实验方法，提升分析解决问题能力，符合新课标核心素养要求。

2.1 《实验：探究小车速度随时间变化的规律》学案 一、课前预习・基础填空 1. 实验目的：探究小车在重物牵引下，__随____变化的运动规律。 2. 实验核心仪器：___计时器，分为电磁式（4～6V 交流）、电火花式（220V 交流）。 3. 市电频率，相邻打点时间间隔__s；每隔 4 个点取 1 个计数点，相邻计数点时间间隔___s。 4. 瞬时速度计算原理：某计数点瞬时速度等于相邻两段纸带的__速度，公式__\。 5. v-t 图像绘制：横轴为__，纵轴为__；描点后用____拟合所有点，不折线连接。 6. 实验操作顺序：小车靠近打点计时器，先__，再释放小车；实验结束先__，再取纸带。 7. 细绳要求：细绳与长木板保持__，避免小车运动时受侧向阻力。 8. 实验结论：若 v-t 图像为倾斜直线，说明小车速度__变化，即做___直线运动。 预习填空标准答案 1. 速度；时间 2. 打点 3. ； 4. 平均； 5. 时间；速度；平滑直线 6. 接通电源；关闭电源 7. 平行 8. 均匀；匀变速 二、课堂核心知识点 + 配套例题 知识点 1 实验器材、操作规范、打点周期 核心梳理 1. 全套器材：长木板（带定滑轮）、小车、细绳、槽码、打点计时器、交流电源、纸带、刻度尺、坐标纸。 2. 操作红线：先通电，后放车；纸带穿过限位孔，细绳与木板平行。 3. 周期计算：基础打点间隔 0.02s；5 个点为一组计数点，间隔 0.1s。 例题 1 探究小车实验中，不需要的器材是（） A. 刻度尺 B. 秒表 C. 纸带 D. 槽码 答案：B 解析：打点计时器自带计时功能，无需秒表。 例题 2 电源频率 50Hz，每 5 个点取一个计数点，相邻计数点时间间隔为（） A. 0.02s B. 0.1s C. 0.08s D. 0.2s 答案：B 解析： 例题 3 下列实验操作正确的是（） A. 释放小车后再接通电源 B. 细绳倾斜不与木板平行 C. 小车靠近打点计时器再开始实验 D. 打完纸带直接取下，不断电源 答案：C 知识点 2 纸带数据处理：计数点瞬时速度计算 核心梳理 1. 中间时刻瞬时速度等于这段位移平均速度，是本实验核心计算方法。 2. 单位统一：纸带测量厘米（cm）必须换算为米（m）计算速度。 3. 已知相邻两段位移，计数点间隔，中间点速度。 例题 1 计数点 B 左右两段位移，，，B 点速度为（） A. B. C. D. 答案：A 解析： 例题 2 纸带上两点间距 0.06m，基础打点间隔 0.02s，这段平均速度为（） A. 3m/s B. 0.3m/s C. 1.2m/s D. 0.0012m/s 答案：A 例题 3 求 C 点瞬时速度，应选用哪两段位移计算（） A. AB 段 B. CD 段 C. BC、CD 两段 D. AC 整段 答案：C 知识点 3 v-t 图像绘制、图像规律与实验结论 核心梳理 1. 坐标轴：横轴时间，纵轴速度；均匀分配刻度，图像铺满坐标纸。 2. 图像规律：倾斜直线→匀变速；直线向上倾斜→匀加速；向下倾斜→匀减速；水平线→匀速。 3. 图线斜率代表加速度，斜率绝对值越大，速度变化越快。 例题 1 小车 v-t 图像是向上倾斜的直线，说明小车（） A. 匀速直线运动 B. 匀加速直线运动 C. 匀减速直线运动 D. 静止 答案：B 例题 2 v-t 图像斜率表示（） A. 位移 B. 速度 C. 加速度 D. 时间 答案：C 例题 3 绘制 v-t 图像时，描点后正确做法是（） A. 依次用折线连接所有点 B. 画平滑直线，让点均匀分布在线两侧 C. 舍弃偏离直线的点，只连落在直线上的点 D. 随便手绘曲线即可 答案：B 三、课堂易错核心总结 1. 严禁先放小车后通电，纸带前端无点，丢失初始数据。 2. 计算速度必须转换单位：厘米 ÷100 变为米。 3. 求某计数点速度，只用紧邻前后两段纸带，不用远距离长段。 4. v-t 倾斜直线 = 匀变速运动，速度均匀变化；斜率 = 加速度。 5. 细绳不平行木板、木板倾斜过度都会增大实验误差。 四、课后巩固习题（15 题：12 单选 + 3 多选） 1. 本实验中，打点计时器的作用是（） A. 测量小车质量 B. 记录位移与时间 C. 直接读出瞬时速度 D. 测量加速度 2. 市电 50Hz，相邻两个原始打点的时间间隔是（） A. 0.1s B. 0.02s C. 0.2s D. 50s 3. 实验正确操作步骤是（） A. 释放小车→接通电源 B. 接通电源稳定后释放小车 C. 同时通电、放小车 D. 先取纸带再断电 4. 每隔 4 个点取计数点，相邻计数点时间间隔为（） A. 0.02s B. 0.1s C. 0.06s D. 0.08s 5. 纸带点间距持续变大，小车运动状态为（） A. 匀加速 B. 匀减速 C. 匀速 D. 静止 6. 计数点 B 两侧位移 4cm、6cm，，B 点瞬时速度为（） A. 0.5m/s B. 0.1m/s C. 5m/s D. 1m/s 7. v-t 图像水平直线，小车加速度为（） A. 恒定正值 B. 恒定负值 C. 等于 0 D. 不断变大 8. 实验中细绳与长木板不平行，会造成（） A. 打点周期改变 B. 小车受力变化，误差增大 C. 电源频率变化 D. 纸带点迹消失 9. 下列可以直接从纸带算出的物理量是（） A. 小车质量 B. 某时刻瞬时速度近似值 C. 槽码重力 D. 木板倾角 10. v-t 图像倾斜向下直线，代表小车（） A. 匀加速 B. 匀减速 C. 匀速 D. 静止 11. 绘制 v-t 图像时，坐标轴纵轴为（） A. 时间 B. 位移 C. 速度 D. 加速度 12. 下列做法能减小实验误差的是（） A. 释放小车后再通电 B. 选用点迹清晰的纸带测量 C. 细绳随意倾斜 D. 纸带紧贴木板侧面摩擦 多项选择题（3 道） 13. 探究小车实验必备器材有（） A. 打点计时器 B. 刻度尺 C. 纸带 D. 秒表 14. 关于 v-t 图像说法正确的是（） A. 倾斜直线表示匀变速直线运动 B. 图线斜率等于小车加速度 C. 横轴代表时间，纵轴代表速度 D. 折线连接各点绘制图像 15. 下列错误实验操作有（） A. 小车远离打点计时器再释放 B. 先通电，稳定后释放小车 C. 打完纸带不关闭电源直接取下 D. 细绳与长木板保持平行 五、习题参考答案 单选题 1.B 2.B 3.B 4.B 5.A 6.A 7.C 8.B 9.B 10.B 11.C 12.B 多选题 13.ABC 14.ABC [15.AC](15.AC) 学科网（北京）股份有限公司 $