高一物理探究小车速度随时间变化的规律1
高一物理探究小车速度随时间变化的规律
高一物理探究小车速度随时间变化的规律1. 引言嘿，大家好！今天我们要聊聊一个有趣的话题，那就是小车的速度和时间之间的关系。
这可是个跟我们的生活息息相关的物理问题哦！谁不想知道自己的小车在路上飞驰时，到底是怎么一回事呢？我们经常听到“慢慢来，别着急”，但小车的速度可不是这样慢慢变化的，今天咱们就来深入探讨一下。
2. 速度的概念2.1 速度是什么？说到速度，简单来说，就是你走路、开车、骑自行车时，单位时间内走的距离。
比如说，你跑步一公里用了一小时，那你的速度就是1公里每小时。
听起来是不是很简单？但这其中可大有玄机。
速度其实就像是时间的“快手”，在不同的情况下，它的表现可完全不一样。
2.2 速度与时间的关系好啦，速度那么重要，那它和时间又有什么关系呢？想象一下，早上你赶着上学，像风一样飞奔，那速度可不比平时慢。
这就是速度随着时间的变化而变化的典型例子。
我们可以做一个实验，推着一个小车，让它在不同的时间段里走不同的距离，看看小车的速度是怎么变的。
真是趣味无穷！3. 实验设计3.1 实验材料要进行这个实验，咱们得准备一些材料。
首先需要一个小车，当然了，最好是那种能在平面上顺畅滑行的小车，像玩具车那样。
然后，你需要一个平坦的表面，比如说桌子或者地板，再来几本书，用来做坡道。
此外，还需要一个秒表，方便我们记录时间，还有一个尺子，用来测量小车走的距离。
3.2 实验步骤接下来，咱们就来详细聊聊实验的步骤。
首先，把小车放在坡道的顶端，准备好秒表和尺子。
然后，松手，让小车顺着坡道滑下来。
记住，要同时启动秒表！当小车滑到坡道底端时，立刻停止秒表，记录下时间。
然后，使用尺子测量小车从坡道顶端到底端的距离。
接着，换个角度，再来一次，看看结果会有什么不同。
就这样，反复几次，你会发现小车的速度真是变幻莫测。
4. 数据分析4.1 数据记录记录完这些数据后，我们可以把它们整理成表格，看看每次的速度变化。
比如，第一轮实验的距离是2米，时间是2秒，那速度就是2米/2秒，得出的结果就是1米每秒。
高一物理探究小车速度随时间变化的规律
第一节 实验:探究小车速度 随时间变化的规律
导入：
寻求一种运动的特点和规律，一 般从某个具体事例开始。 如何探究小车在重物牵引下的速 度随时间变化有什么规律呢？ 可以通过打点计时器等实验仪器 来探究小车速度随时间变化的规律。
一`实验设计
二`实验步骤
⑴ 木板平放，并使滑轮伸出桌面，把
三、纸带分析及数据处理
• 纸带能给我们提ຫໍສະໝຸດ 哪些信息？1.怎样分析和选取纸带上的点？ • 开头过于密集的点舍掉， • 若纸带上点与点之间的距离较小，可 取多个间隔为一个计数间隔时间（但 要看具体情况灵活选定）； • 原则上能取六、七个计数点为宜；给 选取的点加标记。
2.如何计算出所取点的速度？ 用求平均速度的方法来代替（用 计算较准确的平均速度来代替）.
【创新拓展】 某同学用以下方法绘制的小车的v-t 图象，先把纸带每隔0.1s 剪断，得到 若干短纸条，再把这些纸条并排贴在一 张纸上，使这些纸条下端对齐，作为时 间轴，标出时间，最后将纸条上端中心 连起来，于是得到v-t图象。请你按以 上办法绘制这个图象。这样做有道理吗？ 说说你的看法。
V(cm/s)
计算机作图， 用Excel软件作v-t图。
思考
①若某个点明显偏离直线，可能是什么 原因及怎样处理？
②从图上可以看出小车的速度随时间怎
样变化？
例1.为了计算加速度，合理的方法是:(C) A．根据任意两计数点的速度用公式算 出加速度 B．根据实验数据画出v－t图，量出其 倾角，由公式a = tan求出加速度 C．根据实验数据画出v－t图，由图线 上相距较远的两点所对应的速度、 时间，用公式算出加速度 D．依次算出通过连续两计数点间的加 速度，算出平均值作为小车的加速度
高一物理必修1 实验 探究小车速度随时间变化的规律
⑶ 先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸 带运动，打完一条纸带后立即关闭电源。
⑷ 更换纸带，重复做三次。
注 意 事 1.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器 项 2.先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再
释放小车，当小车停止运动时及时断开电源
3.要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车 到达滑轮前及时用手按住它
差的理想情况下，所描出的各点应全部落到这
条直线上。画直线时，让尽可能多的点处在这
条直线上，其余均匀分布，去掉偏差太大的点
描
v/m/s
绘
小
车
的
v
I
t
图
t/s
描绘图象：各点的分布大致都落在一条直线上，我们可以
推断：如果没有实验误差的理想情况下，所描出的各点应
全部落到这条直线上。因此，画直线时，让尽可能多的点 处在这条直线上，其
x △ 4
x △ 5
例：求3这个计数点的速度：
v3 = v24 = —△2△—xt—24 = —△—x2—4△-△—t x—2 △t为多少?
数 据 处 理
:
列
- - 0.201 0.280 0.355 0.432 0.512
表
法
同理，可求出另外两条纸带的情况
小车的瞬时速度随时间增大而增大，即小 车的瞬时速度与时间大致成正比。
4.小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加 速度过大而使纸带上打的点太少，或加速度太 小使各段位移无法区别，从而使误差增大
处
理 的
舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始,
纸 每五个计时点取一个计数点 ；
带 取六个点，依次标号为0，1，2，3，4，5
物理探究小车速的随时间变化的规律实验
物理探究小车速的随时间变化的规律实验
实验标题:物理探究小车速度随时间变化的规律实验
实验目的:
1. 观察小车在匀速运动时速度随时间的变化规律。
2. 测量小车的匀速运动速度。
3. 加深对匀变速直线运动概念的理解。
实验原理:
匀速运动是指物体在单位时间内所移动的路程相等,即速度不随时间变化。
匀速运动遵循以下规律:
v = s/t
其中,v为速度,s为位移,t为时间。
实验器材:
小车、计时器、尺子、电源等。
实验步骤:
1. 准备好小车,将其置于平整的实验台面上。
2. 通过电源为小车供电,使其以恒定的功率运行。
3. 在小车运动路线上,标记出若干等距离的位置点。
4. 小车通过起点时,启动计时器。
当小车经过各个标记点时,记录相应的时间。
5. 根据位移和时间的数据,计算小车在不同时间段内的平均速度。
6. 绘制小车速度随时间的变化曲线。
预期结果:
如果小车保持匀速运动,则速度随时间的变化曲线应当是一条平行于时间轴的直线。
曲线上任意两点之间的斜率都等于小车的运动速度。
思考题:
1. 如果小车的运动受到阻力的影响,速度曲线会有何变化?
2. 如何改变实验设置,使小车运动为匀变速直线运动?
实验注意事项:
1. 确保实验台面平整,避免小车运动受到干扰。
2. 准确标记位置点,并精确记录时间数据。
3. 实验过程中注意安全,避免发生危险。
通过这个实验,我们可以直观地观察到匀速运动的运动规律,并对相关物理概念有更加深入的理解。
高一物理必修一人教版2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律
(5)作出的v-t图线不准确。
【规律方法】 有关“实验器材”“数据处理”的总结 (1)打点计时器相邻两点的时间间隔相同，因此打点计时器具 有计时作用，常用于探究有关运动的实验。 (2)图象法处理数据直观、精确，因而在数据处理中应优先选 用。 (3)在用图象法处理数据时，应使尽可能多的点迹落在图线上，
是便于测量和计算。
3.参看实验步骤(2)中：“„„使细绳跨过滑轮，下边挂上适
当的钩码„„”其中，你对“适当的钩码”如何理解?
提示：钩码的个数决定小车所受的牵引力，小车在不同牵引力 作用下的运动不同，若钩码个数过多，则在纸带上打的点过少，
若钩码个数过少，则在纸带上打的点过密，这两种情况都不利
于进行实验数据的分析。所以挂适当的钩码的目的是使纸带受 适中的拉力，从而使纸带运动的速度适中，纸带上的点疏密适 中。
打点计时器，若使用电磁打点计时器，还可以防止复写纸因局 部打点次数过多而损坏。
2.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：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。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。这样选取的目的
③观察所得到的直线，分析小车速度随时间变化的规律。
【知识点拨】 实验注意事项
(1)打点计时器纸带限位器要与长木板的中心线对齐后再固定
在长木板上，使纸带、小车、细绳和定滑轮在一条直线上。 (2)牵引小车的钩码质量应在25 g～100 g为宜。若无钩码，也 可以用沙子和小桶代替钩码，还可以用带盖小塑料瓶代替小桶。 (3)开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。 (4)先接通电源，计时器工作稳定后，再释放小车，当小车停 止运动时及时断开电源。
高一物理实验探究小车速度随时间变化的规律笔记
高一物理实验探究小车速度随时间变化的规律笔记实验名称：探究小车速度随时间变化的规律
实验目的：
1. 探究小车在不同速度下的运动规律；
2. 了解加速度、速度、时间之间的关系；
3. 掌握实验原理和方法，提高实验操作能力。
实验器材：
1. 小车一辆；
2. 轨道、斜坡、挡板等实验装置；
3. 打点计时器；
4. 纸带、复写纸片；
5. 测量工具（直尺、游标卡尺等）。
实验步骤：
1. 安装实验装置：将轨道、斜坡、挡板等组装好，确保小车能够顺利滑下斜坡。
2. 设置打点计时器：将打点计时器放置在平整的桌面上，调整好纸带与复写纸片的位置，确保打点清晰。
3. 放置小车：将小车放在斜坡的起始位置，确保小车能够顺利滑下。
4. 启动实验：打开打点计时器，释放小车，让小车沿着斜坡滑下，打点计时器会在小车滑行的同时记录下时间。
5. 重复实验：改变小车的初速度，重复上述实验步骤，至少进行3次实验。
6. 数据处理：将打出的纸带展开，用直尺测量每两个相邻的点之间的距离，记入表格中。
同时记下每次实验的时间，以便计算速度和加速度。
7. 数据整理：将测量的距离和时间数据整理成表格，利用数学工具计算每次实验的速度和加速度。
8. 分析数据：分析计算出的速度和加速度数据，找出它们之间的关系和规律。
注意事项：
1. 实验前应检查器材是否完好，确保实验顺利进行；
2. 实验过程中应注意安全，避免小车滑出轨道或打点计时器意外启动；
3. 测量数据时应注意精度和准确度，尽量减小误差；
4. 在数据处理和分析时应注意数学工具的使用方法，确保数据的准确性和可靠性。
第二章匀变速直线运动的研究知识梳理高一物理
第二章匀变速直线运动的研究知识梳理第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律一、实验原理1.利用纸带计算瞬时速度：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。
2.用v－t图像表示小车的运动情况：以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，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，如果v－t图像是一条倾斜的直线，说明小车的速度是均匀变化的。
二、实验器材打点计时器、学生电源、复写纸、纸带、导线、一端带有滑轮的长木板、小车、细绳、槽码、刻度尺、坐标纸。
三、实验步骤1.如图所示，把附有滑轮的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。
2.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的槽码，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车后面。
3.把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点。
4.换上新纸带，重复实验两次。
5.增减所挂槽码，按以上步骤再做两次实验。
四、数据处理1.纸带的选取与测量(1)在三条纸带中选择一条点迹最清晰的纸带。
(2)为了便于测量，一般舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作计时起点(0点)。
(3)每5个点(相隔0.1 s)取1个计数点进行测量(如图所示，相邻两点中间还有4个点未画出)。
(4)采集数据的方法：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d1、d2、d3…然后再算出相邻的两个计数点的距离x1＝d1；x2＝d2－d1；x3＝d3－d2；x4＝d4－d3…2.瞬时速度的计算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中间时刻的瞬时速度，即v n ＝x n ＋x n ＋12T。
3.画出小车的v －t 图像(1)定标度：坐标轴的标度选取要合理，应使图像大致分布在坐标平面中央。
实验：探究小车速度随时间变化的规律课件-高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
2.1实验1:探究小车速 度随时间变化的规律
探天地之美，析万物之理
新课导入
初中已经学过，可以用频闪照相的方法 同时记录物体运动的时刻和位置。
电磁打点计时器
基本原理：当接通电源后，线圈产生磁场，放在线圈 中的振片被磁化，由于线圈通的是交变电流，电流方 向不断变化，振片就会因反复地受到向上、向下的吸 引而不停地振动，于是振针通过复写纸在运动的纸带 上打出一行点迹。
距离
x1
x3
x5
测量值/cm 1.20 5.40 12.00
则小车通过计数点2的瞬时速度为0.21 m/s;小车通过计数 点4的瞬时速度为0.33m/s;小车的加速度是0.60 m/s2。
实验1：探究小车速度随时间变化的规律
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,等打点稳定后,再释放小车。 3.打点完毕,立即关闭电源。 4.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。 5.要逐次测量各段距离,应尽可能地一次测量完毕。 6.在坐标纸上画v-t图像时,注意坐标轴单位长度的 选取,应使图像大致布满坐标纸。
变化的关系图线。
(3)由图像求小车的加速度a。(保留三位有效数字)
a 0.363 0.165 m / s2 0.495m / s2 0.4
（P33）1.(多选)(实验操作)关于用打点计时器探 究小车速度随时间变化的规律的实验,下列说法正 确的是( BC ) A.打点计时器应固定在长木板上,且靠近滑轮一端 B.开始实验时小车应靠近打点计时器一端 C.应先接通电源,待打点稳定后再释放小车 D.牵引小车的钩码个数越多越好
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【学习目标 细解考纲】
• １．会运用已学知识处理纸带，求各 点瞬时速度 • ２．会用表格法处理数据，并合理猜 想 • ３．巧用v-t图象处理数据，观察规律
【提出问题】
• 如何探究一个物体速度随时间变化的 规律？ • 如何知道物体在不同时刻的速度？用 什么仪器测？
【处理数据】
• 问题四：怎样分析和选取纸带上的点？ • 开头过于密集的点舍掉，纸带的一段；若 纸带上点与点之间的距离较小，可取多个 间隔（可5）为一个计数间隔时间（间隔 不再是0.02s）（但要看具体情况灵活选 定）；原则上能取六、七个计数点为宜； 给选取的点加标记。
• 问题五：如何计算出所取点的速度？ • 用求平均速度的方法来代替（用计算较准 确的平均速度来代替），如何代替？（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）Δx，找出对应的时间Δt， 用Δx／Δt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 估位、单位。
问题七：如何根据速度—时间图象 （ v—t图象）求小车的加速度和初 速度？
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泪，明灵又道：“再说我要留在家里陪爷爷。”爷爷？宝音目光顿时一凝。苏老太太的结发夫君，苏小横，曾历任删定官、枢 密使、观文大学士，据说年少时也顶顶荒唐过，简直的集现在大少爷之风流、五少爷之滑头于一体，中年时收心从仕，渐成栋 梁，末了在知天命之年，向圣上告老休养，却不是回府休养，而是到山林上捐笔香火钱，修道去了！一开头三五个月回来一次， 后来索性经年不回，府里的大小事务这才由老太太说了算。他大年夜都不回家的人，怎么重阳会回来？由不得宝音不大吃一惊： “爷爷去登高了？”“没有啊！回来了，没去登高。娘叫我在府里陪爷爷。”明灵烦恼道，“我生病耶！爷爷又不来看我，我 怎么陪？后来丫妈妈带我散步，还到爷爷那儿拐了一下，结果也没见着爷爷，那就不怪我了！”拉拉宝音，催她打起外头帘子。 “爷爷也生病吗？”宝音一副很担心的样子，拉开帘子。“没人告诉我。”明灵爬到墩子上，“我猜他没有生病啦。哼哼，直 觉！”点了点自己脑门儿。宝音心中一动：“我也猜一个，大哥最近一定很忙！”“对哎！岂止大哥，五哥都是。他们都不陪 我玩耶！闷坏我了，下次我还来找笙姐姐哦！”明灵匆匆同宝音告别，跳下墩子跑了。苏府三位少爷，大少爷明远，在宝音死 前匆匆结束游学回府；三少爷明树，是二老爷那里的嫡长子，外地任官，没有回来，也罢了；五少爷是二老爷的庶子，一向游 手好闲，不得二老爷的喜欢，倒是很巴结明秀明灵她们，怎么忽然也忙起来，不陪小妹妹玩儿了？并苏小横的回府，几件事中 有无关联？木芙蓉的花影在风中筛动，似一曲神秘的歌，宝音想得出了神。“姑娘。”洛月轻唤。并不是从门口，而是在窗下。 洛月走到后院来，把明灵丢下的墩子搬回原位去。“虽然很聪明，到底是个孩子，丢三拉四的，是不是？”宝音冲洛月笑。 “姑娘气色比起上午来，更见得好了。”洛月笑着回答。宝音悠然看着微微摇晃的帘钩，以及帘外的天色。天色更不好了呢！ 她推敲苏明远的心情，腹中有了定计，请邱妈妈来，叫送一朵花往风吟坊蝶院。邱妈妈是年老的妈妈，里外来往都方便，风吟 坊也是去过的，只不知为何这般的走一遭，看 神气非比寻常，不敢多言，就应下了。她极疼爱幼主，厉害关系都懂得，绝不 会多口，宝音放心，闲闲叫拿平常的消遣来——便是韩玉笙平日的消遣，宝音都逼着自己熟悉熟悉，免得临急露出马脚，却也 作怪，宝音只是粗识几个字，专为记帐所需，诗词歌赋从未学过的，今儿见了韩玉笙的书簿，不知怎的，竟像是多少年前亲经 亲历过，脑袋里恍恍惚惚有些儿影子，不用特别费力，也能描摹个五六成。她自己骇笑：“敢莫是表 身体里的记性还在，带 携我作个便宜才女？”实是未料之福，真真
思考：
• ①为什么要用直线拟合？ • ②若某个点明显偏离直线，可能是什么原 因及怎样处理？ • ③从图上可以看出小车的速度随时间怎样 变化？
• ①取任意两组数据求出Δv和Δt，然后代入Δv／Δt 求解。 • ②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坐标值求出Δv，代入Δv／Δt 求解。 • 哪一种方法更好？（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） • 纸带上零时刻的速度和末速度如何求？（根据图 象来求，这样可以减小误差？ • 问题二： 用打点计时器测小车的速度所需哪些 实验器材、实验步骤？ 问题三： 本实验特别要注意哪些事项？
• 步骤：（１）把一端附有滑轮的长木
板平放（一高一低可否？）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，先接通电源， 然后放开小车，让小车拖着纸带运 动，打完一条后立即关闭电源。
可以表示D、F及它们中间任意一点的瞬时速度
问题六：如何处理计算出来的数 据？
• １．列表法。（注意列表要求） • ２．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规律。 • ③拟合：从点的分布可以有很大把握地说这些点 应该在一条直线上，用直线拟合，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。
• 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．滑轮不能过高。 • 3．应考虑复写纸与纸带的位置关系。 • 4．钩码数量不能过多，长木板两端高低 相差不能太大。 • 5．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。 • 6．先接通电源，后让纸带运动。 • 7．打点结束后立即关闭电源。