高一物理小车速度随时间变化的规律
实验：探究小车速度随时间变化的规律 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
2 匀变速直线运动的研究2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律一、利用打点计时器研究物体速度的变化1．实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳钩码、刻度尺、导线、交流电源等。
2．实验步骤(1)按照实验原理图所示实验装置，把打点计时器固定在长木板远离滑轮的一端接好电源;(2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂适量的钩码，纸带穿过打点计时器，另一端固定在小车后面;(3)把小车停靠在打点计时器处，先接通电源，后释放小车;(4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带;(5)更换纸带，反复做三次实验，选择一条比较理想的纸带进行测量分析。
3．注意事项(1)平行:纸带、细绳要和长木板平行。
(2)突出:滑轮突出桌子的边缘，防止绳子与桌子边缘摩擦，影响实验。
(3)两先两后:实验中应先接通电源，后释放小车;实验完毕应先断开电源后取纸带。
(4)防止碰撞:在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地或小车与滑轮相撞。
(5)减小误差:小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出6~7个计数点为宜。
4．数据处理(1)目的:通过纸带求解运动的瞬时速度，确定物体的运动性质。
(2)处理的方法:利用两点间平均速度近似等于瞬时速度求得瞬时速度。
若每两点间时间间隔为T，则由此可得物体速度的变化规律。
注意点:通常打点计时器的频率为50Hz，每两点间的时间间隔为0.02s,但如果题目说明每两点间还有四个点未画出，或者说每五个点取一个计数点，则相邻两计数点间的时间间隔为0.1s。
二利用纸带画出v-t图象1.在坐标纸上选定原点，建立坐标轴t和v，并且标上单位和分度值。
2.把计算结果用点画在坐标纸上，点应画的清楚准确。
3.如发现这些点几乎在一条直线，则用-条直线进行拟合。
直线应穿过尽量多的点，不能穿过的点应均匀分布在直线两侧。
如有个别数据点偏差较大，则应舍去。
2-1实验探究小车速度随时间变化的规律—高一物理人教版必修第一册导学案Word版含解析
2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律基础知识导学（一）实验思路（自学教材“实验思路”部分）1．实验目的：研究小车速度随时间变化的规律，测量小车在不同时刻的瞬时速度．2．实验器材打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源．3．实验思路：如图所示，把一端带有滑轮的长铝板平放在实验桌上，铝板上放一个可以左右移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳．小车在槽码的牵引下运动，通过研究纸带上的信息，就可以知道小车运动的速度是怎样随时间变化的．（二）进行实验（自学教材“进行实验”部分）1．按照图固定好实验器材，并连接好电路．2．把小车停在靠近打点计时器的位置．3．启动计时器，然后放开小车，让它拖着纸带运动．打点计时器在纸带上打下一行小点．4．关闭电源，取下纸带5．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．（三）数据记录及数据分析（自学教材“数据记录及数据分析”部分）1．数据测量（1）舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4、…，如图所示．（2）依次测出01x3、x4、…，填入表中．（3）1、2、3、4、…各点的瞬时速度分别为：v 1＝x 22T 、v 2＝x 3－x 12T 、v 3＝x 4－x 22T 、v 4＝x 5－x 32T 、…．将计算得出的各点的速度填入表中．2．数据分析（1）以速度v 为纵轴、时间t 为横轴建立直角坐标系．根据表中的v 、t 数据，在坐标系中描点作出v t 图像．（2）观察所得到的直线，分析小车的速度随时间的变化规律．3．实验结论：小车速度随时间均匀增加．（四）实验操作与注意事项知识链接：控制实验条件的原因① 细线、纸带保持水平状态：保证小车运动的加速度不变．① 小车要靠近打点计时器：保证纸带上打出足够多的点．① 槽码个数适当：便于分析实验数据和作图．① 先打点后释放小车：保证纸带上有足够多的点．1．实验步骤可简化为放置→固定→连接→先接后放．开始实验→重复实验→数据分析．2．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，应立即断开电源．（4）要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，在小车到达滑轮前及时用手按住．（5）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少，或者加速度太小，而使各段位移差别不大，误差增大．（6）要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个计时点取一个计数点，即时间间隔t ＝0.1s ．（7）在坐标纸上画v t 图像时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图像尽量分布在较大的坐标平面内．重难问题探究1、在选择点迹清晰的纸带后，要“避开点迹密集部分，从距打点的开始端几厘米处选择一个点记为点O ”。
高一物理第一章 第5节加速度 实验探究小车的速度随时间变化的规律知识精讲
高一物理第一章第5节加速度实验：探究小车的速度随时间变化的规律【本讲教育信息】一. 教学内容：第一章第5节加速度第二章第1节实验：探究小车的速度随时间变化的规律第2节匀变速直线运动的速度与时间的关系二. 知识要点：1. 理解加速度的概念。
知道加速度是表示速度变化快慢的物理量，知道它的定义、公式、符号和单位。
2. 知道加速度是矢量。
知道加速度的方向始终跟速度的改变量的方向一致。
3. 知道什么是匀变速运动。
4. 掌握打点计时器的操作和使用。
5. 能画出小车运动的v t-图象。
6. 掌握探究小车速度随时间变化规律的方法。
7. 掌握匀变速直线运动的规律特点，知道公式v＝v0+at的推导过程。
8. 知道v一t图象的意义，并会用公式图象分析计算问题。
9. 能从图象分辨出匀速直线和匀变速直线运动。
三. 重点、难点分析：（一）加速度1. 定义：加速度（acceleration）是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值。
用a表示。
∆∆。
2. 公式：a=/v t3. 单位：在国际单位制中为米每二次方秒（m／s2）。
常用的单位还有厘米每二次方秒。
4. 方向：加速度是矢量，不但有大小，而且有方向。
5. 物理意义：表示速度改变快慢的物理量；加速度在数值上等于单位时间内速度的变化量。
（二）匀变速运动1. 定义：在运动过程中，加速度保持不变的运动叫做匀变速运动。
2. 特点：速度均匀变化，加速度大小、方向均不变。
（三）速度变化情况的判断1. 判断物体的速度是增加还是减小，不必去管物体的加速度的大小，也不必管物体的加速度是增大还是减少。
只需看物体加速度的方向和速度是相同还是相反，只要物体的加速度跟速度方向相同，物体的速度一定增加；只要物体的加速度方向与速度方向相反，物体的速度一定减小。
2. 判断物体速度变化的快慢，只看加速度的大小。
加速度是速度的变化率，只要物体的加速度大，其速度变化得一定快，只要物体的加速度小，其速度变化得一定慢。
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。
人教(2019)高一物理 第二章第1节 实验： 探究小车速度随时间变化的规律知识要点
第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律一、实验目的1．进一步练习使用打点计时器及利用纸带求瞬时速度．2．学会用实验探究小车速度随时间变化的规律的方法，学会用vt图象处理实验数据．二、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vt图象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vt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，说明小车的速度是均匀变化的．三、实验器材打点计时器、交流电源、纸带、一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸．四、实验步骤1．如图所示，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，打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路．2．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上适当的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车的后面．3．把小车停在靠近打点计时器的位置，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行小点，随后立即关闭电源．4．换上新纸带，重复实验三次．五、数据处理1．测量并记录数据(1)从几条纸带中选择一条点迹最清晰的．舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点当做计时起点(0点)，每5个点(相隔0.1 s)取一个计数点进行测量，如图所示(相邻两点间还有四个点未画出)．标明0、1、2、3、4、…，测量各计数点到0点的距离x，并记录填入表中．位置编号012345 t/sx/mv/(m·s－1)123(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，即v n＝x n＋x n＋12T.例如，图中计数点4的速度v4＝x4＋x52T.并将求得的各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度，填入上面的表格中．2．作出vt图象分析运动规律(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．(2)画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在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．(3)观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律．(4)根据vt图象求出小车运动的加速度a＝Δv Δt.六、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，适当舍弃点迹密集部分，适当选取计数点(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vt图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量分布在坐标平面中央．。
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。
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
高一物理必修1 实验 探究小车速度随时间变化的规律
高一物理必修1 实验探究小车速度随时间变化的规律[要点导学]1．探究目的：利用打点计时器或电火花计时器探究小车在重物牵引下的运动特点，根据纸带记录的点研究小车速度的变化规律。
2．探究过程：（1）“探究小车速度随时间变化规律”的实验原理如图2-1-1所示，请写出实验所需的器材：_____________________________________________________________________。
（2）根据原理图，安装好实验装置，将小车停在靠近打点计时器处，接通_______后,再释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点，换上新的纸带,重复实验三次。
（3）从三条纸带中选择一条点迹清晰且所有点都在同一直线上的纸带，舍掉开头一些比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点标上O，为了测量方便和减小误差，在选好的开始点后面每打五次点取一个点，这个点叫做计数点，并标明1、2、3……（如图2-1-2所示），两个相邻计数点的时间间隔就是T=5×0.02s=0.1s。
距离分别是x1、x2、x3……（4）增减所挂的钩码数，重复实验步骤(2)～(3)，再做两次实验.3．数据处理（1）利用纸带计数点间距离x1、x2、x3……和相对应的时间，根据第一章用打点计时器测量瞬时速度的方法,得出各计数点的瞬时速度，v1 =(x1+x2)/ 2T、v2 =(x2+x3)/ 2Tt……其中Ｔ＝0.1s；求出各计数点的瞬时速度后，由加速度的定义：a =Δv/Δt计算出小车做直线运动的加速度a。
（2）将得到的瞬时速度值分别填入下表：（3）作出速度—时间图象运用“拟合”描点法画v-t图象：在科学上,为了描述实验中测量量之间的关系,先将其在坐标系中描点,然后用一条曲线(包括直线)“拟合”这些点,使画出的曲线两侧的点数大致相同,这种描点方法叫拟合描点法。
每次实验，描出的几个点都大致在一条直线上，由于实验误差是不可避免的,所以有些点会落在直线的左边,有些点落在了直线的右边，如果是没有误差的理想情况，这些点才能全部落在直线上。
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2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律 学案
【学习目标】
1、根据相关实验器材，设计实验并熟练操作。
2、会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度。
3、会用表格法处理数据，并合理猜想。
4、巧用v-t 图象处理数据，观察规律。
5、掌握画图象的一般方法，并能用简洁语言进行阐述。
【重点难点】
1、各点瞬时速度的计算。
2、对实验数据的处理、规律的探究。
【典型例题】
例1、在探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纸带，如图所示。
图中A 、B 、C 、D 、E 为相邻的计数点，相邻计数点的时间间隔为T ＝0.1s 。
⑴根据纸带上的数据，计算B 、C 、D 各点的数据，填入表中。
⑵在坐标纸上作出小车的v －t 图像。
（3）由v －t 可知小车的加速度为？
例2、某校实验小组的同学们在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点时的瞬时速度如下表：
为了计算加速度，下面几种做法最合理的是（）
A．根据任意两计数点的速度用公式t
=/算出加速度
∆
v
a∆
B．根据实验数据画出v－t图，量出其倾角，由公式a = α
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t
=/算出加速度
∆
a∆
v
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
【当堂训练】
1．在研究匀变速直线运动的实验中，如图所示，为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的记数点，相邻记数点间的时间间隔T=0.1s。
⑴根据_______可判定小车做_________运动。
⑵根据________计算各点的瞬时速度，且v A＝， v B
＝ ，v C ＝ ，v D ＝ ，v E ＝ 。
⑶在图所示的坐标中作出小车的v 一t ，图线，并根据图线求出a =_____。
⑷将图线延长与纵轴相交，交点的速度是_______，此速度的物理意义是_______。
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。
【学后反思】
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