2.1探究小车速度随时间的变化规律
2.1探究小车速度随时间变化的规律1
• 5．取下纸带前先断开电源． • 6．牵引小车的钩码个数要适当，以免加速 度过大而使纸带上的点太小，或者加速度 太小而使各段位移无多大差别，从而使误 差增大． • 7．要区别打点计时器打出的点和人为选取 的计数点，弄清楚时间间隔．
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10
二.数据处理:
1.列表法
--
0.201
0.280
0.355
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7
• 3．连接好电路，将小车停在靠近打点计时 器的位置，先 接通电源 ，然后释放小车． • 4．打完一次纸带后立即 断开电源 ，换上 纸带，重复操作三次． • 5．从打出的纸带中选择一条点迹最清晰的 纸带，舍掉开头一些过于密集的点，在后 边便于测量的地方找一个点作计数点．为 了计算方便和减小误差，通常每打5个点即 相隔0.1 s选择一个计数点．
• 【解析】 选取计数点可以使用于测量和 计算的相邻点间的间隔增大，在用直尺测 量这些点间的间隔时，在一次测量绝对误 差基本相同的情况下，相对误差较小，因 此A选项正确．在此实验中，如果小车运 动的加速度过小，打出的点子很密，长度 测量的相对误差较大，测量准确度会降 低．因此使小车的加速度略大一些较好， 如果每五个点取一个计数点，那么以能在 纸带上50 cm长度内清楚地取出7～8个计数 点为宜．C项保证了选点的正常．D项是物 体做匀变速直线运动的前提． 20 • 【答案】 ACD ppt
• 如何依据纸带信息，判断小车的运动是否是匀变 速直线运动？
• 如图2—1—1表示实验打出的纸带，O、A、B、C、 D、E、F……为每隔时间t选定的一系列计数 点．我们可以认为OA、AB、……EF段的平均速 度就等于这些段所对应时间的中间时刻的瞬时速 度，即
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v 1＝v1， v 2＝v2，„„ v 6＝v6. x1 x2 x6 因为 v 1＝ t ， v 2＝ t ，„„ v 6＝ t ， x2 x1 v2－v1 v 2－ v 1 t － t x2－x1 所以a1＝ t ＝ ＝ t ＝ t2 ， t x3－x2 x6－x5 同理a2＝ t2 ，„„a5＝ t2 . 若小车做匀变速直线运动，则a1＝a2＝„＝a5，即有 x2－x1＝x3－x2＝„＝x6－x5＝Δx＝at2 因此，小车是否做匀变速直线运动，只要看小车在 各个连续相等时间内的位移差是否都相等即可．
2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律
答案 (1)步骤A中应先通电，再放纸带 (2)步骤D中取下纸 带前应先断开电源 (3)补充步骤G：换上新纸带，重复三次实验 步骤顺序 BECFADG
【跟踪1】 在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验 中，给你以下器材：打点计时器、电池组、纸带、复写 纸、停表、天平(带砝码)、小车、钩码、细绳、一端带有 定滑轮的长木板．其中不需要的器材是________、 ________、______，还需要增添的器材有________、 ________和________． 答案 电池组 停表 天平(带砝码) 导线 低压交流电 源 刻度尺
2．瞬时速度的计算
(1)瞬时速度的求解方法：时间间隔很短时，可用某段时间
的平均速度表示这段时间内某一时刻的瞬时速度，即 xn＋2Txn＋1.
vn＝
(2)设计表格并记录相关数据
位置编号 时间t/s
01 2 3 4 5 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
x/m (dn－dn－1)/m
v/(m·s－1)
的位置.
实验 原理
2.求纸带上某点的瞬时速度一般用一小段时间内的平 均速度代替. 3.用描点法画出小车的v－t图象，图线的倾斜程度表
示加速度的大小，如果v－t图象是一条倾斜的直线，
说明物体的速度是均匀变化的.
实验步骤
1．把长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，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．
【跟踪2】 运动小车拖动的纸带经过打点计时器后，在纸带上 留下的点中有6个连续清晰的点，测出这6个点的第1点到第 6点的距离为18 cm，则小车运动的平均速度为 ( )． A．0.03 m/s B．1.5 m/s C．1.8 m/s D．180 m/s
2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律(人教版必修1)
②分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离Δ x1、 Δ x2、Δ x3„.
③利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时
速度，求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度，填入表格 中. ④根据表格中的数据，分析速度随时间变化的规律.
(2)图象法 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
2.试探究分析应选择什么样的纸带进行研究？选择纸带的哪
一部分进行研究？ 提示：选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点迹密集部分， 选用点迹较稀疏部分进行研究.
3.计时点和计数点一样吗？一般如何选取计数点？这样选取
的目的是什么？ 提示：(1)人为选取的计数点和打点计时器打出的计时点不 一样，相邻两计数点间还有计时点. (2)一般在纸带上每隔4个点取一个计数点，即时间间隔为 t=0.02〓5 s=0.1 s. (3)这样选取的目的是为了便于测量和计算.
1.开始释放小车时为何要求小车靠近打点计时器？先通电打 点还是先释放小车？打点完毕后为何要及时断开电源？
提示：(1)开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器.这样
才能充分利用纸带，从纸带的一端开始打点，而不至于从纸 带中间开始打点. (2)先接通电源，等打点稳定后，再释放小车. (3)打点完毕，立即断开电源.可以保护打点计时器，防止复 写纸因局部打点次数过多而损坏.
是_____(计算结果保留三位有效数字).
解答本题时可按以下思路分析： (1)由打点计时器的打点频率可求得打点时间间隔. (2)用一段时间内的平均速度代替中间时刻的瞬时速度.
【规范解答】(1)相邻两计时点之间的时间间隔等于交流电的
T 周期， 0.02 s . 1 f
(2)读A、B两点数值分别为：1.00 cm、1.70 cm，则A、B两点 间距x=(1.70-1.00) cm=0.70 cm,两计数点之间的时间间隔 t=5〓0.02 s=0.1 s. C点对应的速度为： C v BD v
2.1探究小车速度随时间变化的规律(笔记上传)
少。
5．小车应由紧靠打点计时器处开始释放。
6．先接通电源，待打点计时器打点稳定
后，再释放小车。
7. 在小车撞击长木板末端前应让其停止运动,防 止小车从木板上掉下来。 8.使用刻度尺测量长度时，需要估读。 9.打点结束后立即关闭电源。 10.画图线线时，不在该曲线上的点要尽量靠近 该曲线，要使它两侧的点数大致相同，离图线太 远的点可以舍弃。
均速度来代替），选择包括该点在内的一段位移（该 点最好处在中间时刻位置）Δ x，找出对应的时间Δ t， 用Δ x／Δ t作为该点的瞬时速度；对于选取的两个端点 的速度暂时不计算（误差较大）；测量各个计数点之
间的距离应考虑估读位、单位。
描点连线作图
1.2
v/(m·s-1)
问题思考：
1.0
0.8
1.图象的特点？
第二章
2.1
匀变速直线运动 的研究
实验：探究小车速度随 时间变化的规律
一、实验仪器
打点计时器；纸带；复写纸；低压交流电源；小车；细 绳；一端附有滑轮的长木板；刻度尺；钩码；导线
二、注意事项
1．固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的 中央位置。
2.木板不能侧向倾斜，但能一端高一端低。
3．滑轮不能过高,细绳应与木板平行. 4.钩码数量要适当，不能太多，也不能太
2.小车的运动规律？ △v 3.如何求加速度？ 4.如果这些点不在
0.6
0.4
△t
一条直线上，怎么 办？
0.2
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
t/s
题后小结：求小车加速度的方法 方法1.（用加速度的定义式来求）
取任意两组数据求出Δ v和Δ t，然后代入Δ v／Δ t求解。
2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律(实际授课用)
• ［例2］在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操 作以下实验步骤，其中错误或遗漏 的步骤有（遗漏 步骤可编上序号G、H ……） • A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸 带，再接通电源 • B．将打点计时器固定在平板上，并接好电路 • C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面 吊着适当重的钩码 • D．取下纸带 • E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上 做匀速运动 • F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限 位孔 • 将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。
练习：利用 表中数据作出v— t图像，并确定物 体做什么运动？ （设从A点为计 时起点）
t/s
NEXT
3、用列表法及图像表示速度的实际处理 实例二 （1）在研究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一 条记录小车运动情况的点迹清晰的纸带，如图所示，图中 A、B、C、D、E为相邻计数点。① 根据纸带上的数据， 计算下表中各点速度；② 在图中作出v-t图像；③ 小车速 度随时间变化有什么规律？（已知在两个计数点间还有4 个点没有画出）
五、实验注意
• 1．固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的
中央轴线位置。
• 2．滑轮不能过高，细绳应与木板平行.
• 3．小车应由紧靠打点计时器处开始释放，在
撞击长木板末端前应让小车停止运动，防止小 车从板上掉下来。 • 4．先接通电源，后让纸带运动。 • 5．打点结束后立即关闭电源。
六、纸带分析：
2.1 实验：探究小车速度随时 间变化的规律
复习：
•时器打出的纸带可以直接测出: 位移 △x（用刻度尺对纸带上点间距离进行测量）； 时间间隔△t（对纸带上点迹分析可得出，注意当交 流电频率为50HZ时纸带上相邻两计时点的时间间隔 为0.02s） (2)通过打点计时器打出的纸带可以间接求出：
(完整版)2.1探究小车速度随时间变化的规律实验报告
厦门大同中学物理实验报告姓名班级座号指导教师得分实验名称：匀变速运动的实验探究一.实验目的1。
练习打点计时器的使用、纸带的数据处理和瞬时速度的测量方法；2.用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，探究小车速度随时间的变化规律；3.能用v-t图象探究小车速度随时间的变化规律。
二。
实验原理利用打出的纸带，计算出多个点的瞬时速度，分析速度和时间的关系。
1.计算打各计数点时小车的速度,应在计数点附近取一个很短的时间t∆，用t∆内的平均速度作为打该计数点小车的瞬时速度。
2.用描点法作出小车的v—t图象，图象的斜率表示加速度。
若v—t图象是一条倾斜的直线，说明小车的速度是均匀变化的。
三.实验仪器电源、导线、打点计时器、小车、4个25 g的钩码、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸等.四.实验步骤1.将打点计时器用配套的螺旋夹固定在长木板的一边, 连接好电路。
(如无螺旋夹时可在长木板上敲几个长钉紧靠打点计时器的前后借以固定；有的用大弹簧夹子把打点计时器紧夹在长木板边缘也可，但要注意不能影响打点计时器工作。
）2.将挂有重物的细绳跨过滑轮与小车相连接。
(调节滑轮的高度使细线与木板平行，小车能在木板上平稳滑行,操作时必须注意使细绳的拉力通过小车的重心,以免小车前进时小车转动或摇晃，可在系好细绳后试拉一下小车,观察车身是否作直线运动。
)3.将穿过打点计时器的纸带与小车厢连接。
（操作时要将纸带紧紧地夹在小车上，以免小车运动时纸带松开，可用弹簧夹子夹住，但不要使纸带破损,以免小车启动时把纸带拉断。
)4.使小车停靠在打点计时器处，先接通电源,后释放小车,让小车在水平长木板上运动，打点计时器同时开始工作，在纸带上打出一系列的点。
（操作时应试打几次，不要使点迹过分密集或过分疏散，若觉得太密集时可增加绕过滑轮线绳下所系的重物，反之则减小。
）5.打出纸带后，关闭电源,取下纸带，改变钩码的质量，重复上述步骤，多打出几条纸带(3—5条)。
高中物理人教版必修1课件：2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律
填入自制表格中。
7.利用实验原理中提示的方法,计算出各计数点的瞬时速度,把计
算结果记录在自制表格中。
温馨提示小车所挂钩码的个数既不能太多也不能太少,以免加速
度过大而使纸带上的点太少,或者加速度太小而使各段位移无多大
差别,从而使误差增大。加速度的大小以能在50 cm长的纸带上清
都不能在他的身上培养出好的品质。可是只有在集体和教师首先看到儿童优点的那些地方，儿童才会产生上进心。下午3时24分
45秒下午3时24分15:24:4521.11.22
一
二
三
四
x4-x1=(x4-x3)+(x3-x 2)+(x2-x1)=3at2,写成 x 4-x1=3a 1t2,同理 x 5x2=3a2t ,x 6-x3=3a3t ,故 a1=
第二章
匀变速直线运动的研究
1
实验:探究小车速度随时间变化的
规律
一
二
三
四
一、实验目的
1.会运用已学知识处理纸带,求各点的瞬时速度。
2.巧用v-t图象处理数据,观察规律。
3.掌握画图象的一般方法,并能用简洁的语言进行阐述。
一
二
三
四
二、实验器材
小车,细绳,钩码,一端附有定滑轮的长木板,打点计时器,低压交流
在计算过程中被抵消了,所以丢失了多个数据,并失去了正负偶然误
差相互抵消的作用,算出的 a 值误差较大。这种方法不可取。
•
•
•
•
•
•
•
Z 知识梳理
Z 重难聚焦
D典例透析
HISHI SHULI
2.1_探究小车速度随时间变化的规律
【实验仪器】
电磁打点计时器、纸带、复写 纸、低压交流电源、小车、细绳、
一端附有滑轮的长木板、刻度尺、
钩码、导线
注意:区分电火花打点计时器----交流电压220V
【实验原理示意图】
【实验步骤】
（１）把一端附有滑轮的长木板平放在 实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打 点计时器固定在长木板上远离滑轮的 一端，连接好电路。 （２）把一条细绳拴在小车上，使细绳 跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，试 放手后，小车能在长木板上平稳的加 速滑行一段距离，把纸带穿过打点计 时器，并把它的一端固定在小车后面。
4、如何根据v—t图象求小车的加速度？
方法一：取任意两组数据求出Δ v和Δ t，然后代 入Δ v／Δ t求解。
方法二：图象上取一段时间Δ t（尽量取大一 些），找出两个时刻对应的坐标值求出Δ v，代 入Δ v／Δ t求解。
哪一种方法更好？我们画图时让不在直线上的点 尽可能等量地分布在直线两侧，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，也就是说应该用图象上的点， 而不是用实验所得到的数据。
X5
X3 X1
0
X4
X2
A
B
C
D
E
3、如何处理计算出来的数据？
图象法：①根据所得数据，选择合适的标 度建立坐标系（让图象尽量分布在坐标系 平面的大部分面积）。
②描点：观察和思考点的分布走势规律。
③拟合：根据点的分布走势规律，用平滑 曲线拟合，让尽可能多的点子处在平滑曲 线上，不在平滑曲线上的点应对称地分布 在其两侧；明显偏离的点子应大胆舍弃。
反思总结： 1、经过本节课的学习，我们进一步掌握 了打点计时器的使用方法和利用打点计 时器研究物体运动的方法； 2、通过纸带会计算各个计数点的速度； 3、并能在坐标纸上画出物体的v-t图象。
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锦屏高级中学 高一年级物理学科集体备课
备课时间：第（ 3 ）周 2008年 9月 14日 主备人：宋厚全 议备：备课组 审阅：董镭
教时计划： 总 8 课时 本课内容计划 1 课时，此为第 1 课时
2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律
一、教学目标
知识与技能
1．巩固打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法。
2．知道小车在重物牵引下运动速度时间变化的规律。
过程与方法
通过实验探究，体验如何从实验研究中获取数据，学会利用图像处理实验数据的科学方法。
情感态度与价值观
1.通过对小车运动的设计，培养积极主动思考问题的习惯，并锻炼思考的全面性、准确性与逻辑性
2.通过对纸带的处理、实验数据的图像展现，培养事实求是的科学态度，能灵活的运用科学方法来研究问题、解决问题，提高创新意识 二、教学重点、难点与突破方法 教学重点：求纸带上某点的瞬时速度
由于小车做变速运动，因此要选择较短时间求平均速度，此时的平均速度与瞬时速度几乎相同，方法是：以待求点为中间时刻，测出与之相邻的两计数点之间的位移x ，则
T
x v v 2=
=
教学难点：作出v-t 图像，寻找规律 突破方法：教师讲解示范，学生练习 三、本课设计思路
四、教学媒体和教具 教学案、练习册、资料、录音、图片（地图册） 五、教学流程
“自学质疑”环节
1．明确打点计时器的工作原理
打点计时器是一种使用 电源的 仪器，工作电压在 以下，它了每隔 s 打一次点（由于电源频率是 Hz ），因此纸带上的点就表
示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的，研究纸带上各点之间的间隔，就可以了解物体运动的情况。
2．实验中需要注意的几个问题
（1）开始释放小车时，应使小车。
（2）应该先，待打点计时器打点稳定后，再。
（3）小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大使纸带上打的点，或者加速度太小，使。
（4）选择一条理想的纸带（纸带上的），适当舍弃计数点密集的部分，要区别计时器打出的点与人为选取的技术点，一般在纸带上每隔五个点取一个计数点，即时间间隔T=0.02×5s=0.1s
3.如何画速度图像
在数据处理的过程中，在坐标纸上画v-t图像时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图像分布在坐标平面的大部分面积上。
作图线时应让大多数的点在直线上或这些点均匀分布在直线的两侧。
4.速度图像
（1）物理意义：。
（2）对v-t图像的理解：
①图像中的点表示：；
②图像中的线表示：；
③图像中的纵轴截距表示：；
④图像中的斜率表示：。
“交流展示”环节
1.让学生校对预习作业
2.同学互相之间交流指正。
“互动探究”环节
一、实验目的
1．学会使用打点计时器并掌握数据的处理方法。
2．能运用v-t图像探究小车速度随时间变化的规律
二、实验原理
1.数据采集的方法：不要直接去测量两个计数点间的距离，而是要量出各个计数点到
计时零点的距离,.....,,321x x x 然后再算出相邻的两个计数点间距离
,.....,,,34423312211x x x x x x x x x x x -=∆-=∆-=∆=∆这样可以减小误差。
2．速度的计算方法:各计数点的瞬时速度是用计数点间的平均速度来代替的。
3.加速度的计算方法：通过测得的速度，描绘出v-t 图像，然后求图像的斜率。
三、实验器材
小车、细线、钩码、一端附有定滑轮的长木板、打点计时器、纸带、电源、导线（若干）、刻度尺
四、实验步骤
1.把一端附有定滑轮的长木板放在桌面上，并使定滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离定滑轮的一端，连接好电路，如图2-1-1所示（见课本）。
2.把一条细线拴在小车上，使细线跨过定滑轮，并在下面挂上合适的钩码，接通电源，待打点计时器打点稳定后再放开小车，让小车拉着纸带运动，打完一条纸带后立即关闭电源。
3.换上新纸带重复操作三次。
4.在三条纸带中选择一条最清晰地，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。
5.选择相隔0.1s 的若干计数点进行测量，把数据填入表格。
6.计算出各计数点的瞬时速度，填入表格中。
7．增减所挂钩码数，再做两次实验。
五、注意事项
1.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。
2．先接通电源，待打点计时器工作稳定后再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源。
3．安装打点计时器时，要尽量使纸带、小车、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上。
4.避免小车跟定滑轮相碰，当小车到达定滑轮前应及时用手按住。
5.当小车停止运动时，立即切断电源。
6.牵引小车的重物（或钩码）的质量要适宜。
如果质量过大，纸带上打出的计时点太少；如果质量过小，点过于密集，不便于测量距离。
7.画v-t 图像时，注意让所画直线尽量经过较多的点，不在直线上的点大致均匀分布在直线的两侧；同时注意坐标轴单位长度的选取，要使图像分布在坐标平面的大部分面积。
“精讲点拨”环节
例 在探究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条如图2—1—3所示的纸带，按时间顺序取O 、1、2、3、4、5、6都为共7个记数点。
0到6每相邻两记数点间各有四个打印点未画出，测得相邻计数点的距离依次为S 1＝1.40cm ，S 2＝1.90cm ，S 3＝2.38cm ，S 4＝2.88cm ，S 5＝3.39cm ，S 6＝3.87cm 。
(1)在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为： V 1＝ m/s,V 2
＝ m/s,V 3＝ m/s,V 4＝ m/s,V 5＝ m/s. (2) 在图2—1—4中作出速度-时间图像，并由图像求出小车的加速度a ＝
m/s 2.
（3）分析小车运动速度随时间变化规律：
图2—1—3
图2—1—4
“矫正反馈”环节
课本P33问题与练习
“迁移应用”环节 导学练对应练习 六、教/学反思:
0.4 0.1 0
0.3 0.2 0.5。