山东省泰安市肥城市第三中学高中物理 2.1 实验 探究小车速度随时间变化的规律学案 新人教版必修1
2.1成品：实验：探究小车速度随时间变化的规律
探究小车速度随时间变化的规律一、实验目的：1、练习使用打点计时器，学会使用打上点的纸带研究物体运动2、探究小车速度随时间变化的规律，判断物体是否做匀变速运动3、测定匀变速运动的加速度二、实验原理：利用打点计时器在纸带上打出的一系列点，求出若干个测量点瞬时速度，绘制v-t 图像，以探究小车速度随时间变化规律三、实验器材：打点计时器、学生电源、导线、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、钩码、刻度尺。
四、实验步骤:1、把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸处桌面。
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，下边挂上合适的钩码。
把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。
3、把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，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。
换上新纸带，重复实验三次。
4、从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点子，在后边便于测量的地方找一个开始点。
为了测量方便和减小误差，通常不用每打一次点的时间作为时间的单位，而用每打五次点的时间作为时间的单位，就是T=0.02s×5=0.1s。
5、增减所挂钩码数，重复以上步骤。
五、数据处理：1、根据实验记录数据，计算出各计数点瞬时速度，计入表格。
2、以v 为纵轴、t 为横轴，建立平面直角坐标系，描点、连线。
3、分析v-t 图象，描述小车运动速度随时间变化规律。
六、实验误差分析及改进方法：1、模板粗糙程度不同，摩擦不均匀。
实验时应选用较光滑的木板2、纸带拖动时与限位孔及打点器内部摩擦。
将平板的一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上平稳的滑行，以抵消小车收到的摩擦阻力。
3、根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速度有误差。
对图像上的点一一比对、纠正，舍去试验中误差较大的数据；反复试验，取数据的平均值4、开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。
5、现接通电源，等打点稳定后，再释放小车。
§2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律
§2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律【学习目标】1．会正确使用打点计时器打出的匀变速直线运动的纸带。
2．会用描点法作出v-t 图象。
3．能从v-t 图象分析出匀变速直线运动的速度随时间的变化规律。
4．培养学生的探索发现精神。
【知识梳理】一．实验目的探究小车速度随变化的规律。
二．实验原理利用打出的纸带上记录的数据，以寻找小车速度随时间变化的规律。
三．实验器材打点计时器、低压电源、纸带、带滑轮的长木板、小车、、细线、复写纸片、。
四．实验步骤五．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，计时器工作后，再放开小车，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。
4．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无多大差别，从而使误差增大。
加速度的大小以能在60cm长的纸带上清楚地取得六七个计数点为宜。
5．要区别计时器打出的点和人为选取的计数点。
一般在纸带上每5个点取一个计数点，间隔为0.1 s 。
【基础训练】1．在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述步骤地代号填在横线上。
A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面B．把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路C．换上新的纸带，再重做两次D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面E．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动F．把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码G．断开电源，取出纸带2．在下列给出的器材中，选出“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中所需的器材并填在横线上（填序号）。
①打点计时器②天平③低压交流电源④低压直流电源⑤细线和纸带⑥钩码和小车⑦秒表⑧一端有滑轮的长木板⑨刻度尺选出的器材是3．某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，算出小车经过各计数点的请作出小车的图象，并分析运动特点。
物理：实验：探究小车速度随时间变化规律教案新人教版必修精选
2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律一、教学三维目标知识与技能1.进一步熟练打点计时器的使用及利用纸带求某时刻瞬时速度的方法。
2. 进一步提高用描点法作图的能力。
3.了解匀变速直线运动中速度随时间的变化规律。
过程与方法1.通过对实验过程的探究，了解物理学的研究方法。
2.认识物理实验和数学工具在物理学发展过程中的作用。
3.初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法。
情感态度和价值观1.培养严谨求实的实验态度。
2.通过实验探究培养学习物理和研究物理问题的兴趣，学会探寻物理规律的方法。
3.学习合作完成实验，交流实验体会二、分析教学内容、确定重点问题。
本节课在运动学中起着承上启下的作用。
第一章中已经介绍了利用打点计时器打下的纸带求物体瞬时速度的方法。
并且介绍了加速度，知道了它的物理意义及表达式。
而这节课是以恒力作用下的小车的运动来研究速度随时间变化规律的。
从而为以后研究匀变速运动的有关知识打下了基础，本节的重点是引导学生做好分组实验及指导学生处理好得到的数据，从而得出速度时间规律。
三、分析学生状况、创设问题情境。
通过多媒体给出一些自然界中的物体的运动画面。
教师提出这些物体的运动存在着什么规律，如何去探究呢？这时学生会感觉到很茫然，毫无目标。
教师给出实验器材，提示他们对以前学过《利用打点计时器测物体的速度》这一节课的知识进行回顾，从而得到实验的原理，设计出实验步骤。
四、教学方法探究实验、多媒体、讲授、讨论、练习等。
五、教学准备学生电源、打点计时器、小车、一端带有滑轮的长木板、细线、纸带、刻度尺、坐标纸、砝码、多媒体计算机。
六、课堂教学设计引课放多媒体画面后，提出问题：这些物体的快慢不同，他们的运动遵循着什么规律呢?如何探寻物体的速度随时间的变化规律呢？教师给出实验器材且指出要探究物体随时变化规律必须知道物体在一系列不同时刻的速度，直接测量瞬时速度很困难，我们可以借助打点计时器记录物体在不同时刻的位置，在通过对纸带的分析、计算得到各个时刻的物体瞬时速度。
2.1实验探究小车速度随时间变化的规律
o
0.1
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
t/s
注
1.固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置；滑轮不
意
能过高,细绳应与木板平行
事
2.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器
项
3.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
4.实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们被碰坏或跌坏。所 以，当小车到达滑轮前及时用手按住它，防止小车从板上掉下来
(3)若测得 a 段纸带的长度为 2.0 cm，e 段纸带的长度 为 10.0 cm，则可求出加速度的大小为________m/s2.
解析： (1)以纸带宽度为时间单位 0.1 s．x 轴相当于
t 轴，y 轴相当于 v 轴，每段纸带上端中点的纵坐标相当
于这段时间中间时刻的瞬时速度．把纸带上端中点连起来
3．把小车停在靠近打点计时器处，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列小点．
4．换上新的纸带，重复实验两次． 5．增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验．
5.注意事项
❖ （1）固定打点计时器时，应注意使两限位孔和小车运 动轨迹在同一直线上（原因？）
❖ （2）开始实验:开始释放小车时,应使小车靠近打点计时 器(原因？)
平均速度 → 瞬时速度（如何测△x）
1.2cm 1.6cm
2.0cm
2.4cm
0
1
2
3
数 据 处 理
:
- - 0.201 0.280 0.355 0.432 0.512
列
表
同理，可求出另外两条纸带的情况
法
小车的瞬时速度随时间增大而增大。 思考:小车的具体运动规律是什么?
高中物理2.1探究小车速度随时间变化规律
1.实验:探究小车速度随时间变化的规律
【实验】
问题一： 打点计时器的使用方法和注意事
项？ 问题二：
用打点计时器打的纸带如何求瞬 时速度？
实验目的：探究小车速度随时间变化的规律 实验原理：利用纸带求小车的速度，并作出 v-t图像，分析v与t的关系
实验器材：电磁打点计时器，纸带，复写纸片， 低压交流电源，两根导线(或导线若干) ，一端附 有滑轮的长木板，小车，细绳，钩码，刻度尺。
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，细绳应与木板平行；
3、打点计时器应与低压电源4～6V交流输出连接；如
果用电火花计时器，不再需要使用低压电源；
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。
已知：T＝0.02s
s2
写出打计数点1时纸带瞬时速度的表达式： V1＝ 2T
2?
选列0择表一法s条。1较1理想的s纸2 带，2用平均速s3度代替瞬v2时3速s度32的T方s1
法得到各计数点的瞬时速度
0.30
0.45
0.60
0.74
0.89
1.03
描点连线作图 图象法
若某个点明显偏离直线，可能是什么原因及怎样处理？
v/(m.s-1) 速度图象纵坐标截距的物理意义？ 问题
1.2
1.图线的特点？
一条倾斜直线
1.0
2.小车的运动规律？
0.8
△v 速度随时间均匀增加
0.6
0.4
△t
3.如何求加速度？ a＝1.50m/s2
高中物理 2.1实验 探究小车速度随时间变化规律教案 新人教版必修1(2021年最新整理)
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2。
1实验:探究小车速度随时间变化规律一、教材分析本节是个学生实验,用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，探究小车的运动特点和规律.教学的核心是引导学生实际研究小车在运动中速度随时间变化的规律，目的是让学生通过科学探究活动来完成。
二、教学目标知识与技能1.根据相关实验器材，设计实验并熟练操作。
会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。
巧用v—t图象处理数据,观察规律.过程与方法1.初步学习根据实验要求设计实验、完成某种规律的探究方法.对打出的纸带，会用近似的方法得出各点瞬时速度.2。
初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法。
情感态度与价值观2.通过对纸带的处理、实验数据的图象展现，培养实事求是的科学态度,能灵活地运用科学方法来研究问题、解决问题，提高创新意识。
三、教学重点1。
由实验数据得出v—t图象并由v—t图象得出小车的速度随时间变化的规律。
四、教学难点1.实验探究过程注意事项及实验数据的处理.五、教学过程复习导入(展示课件)打点计时器的构造如图2—1-3.图2—1-3复习旧知：1.打点计时器的构造及工作原理。
2。
瞬时速度的测量:时间比较短时,可用纸带上与待测点相邻的两点的平均速度来表示待测点的瞬时速度。
2.1实验：探究小车速度随时间的变化规律 说课稿
《实验：探究小车速度随时间变化的规律》说课稿引语：各位尊敬的评委老师们，大家下午好！今天我说课的内容是《实验：探究小车速度随时间变化的规律》。
下面我将说教材、说学情、说教法、说学法以及教学过程、板书设计这六个模块进行我的说课。
一、说教材（一）教材地位及作用(过渡句:要想游刃有余的把控课堂，必须熟悉本堂课的教学内容，所以我对教材进行了梳理) 本节课是人教版必修一第二章匀变速直线运动的研究第一节，本节课要学的内容为探究实验，基于探究的问题，在上一章掌握了测量物体做直线运动速度方法的基础上，要求学生通过研究小车在重物牵引下运动的速度随时间变化的规律，本节课的核心是通过小车在钩码牵引下运动的探究实验，进一步掌握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，最终得出小车速度随时间变化的规律。
主要从实验思路、进行实验、数据记录、数据分析等方面层层深入，展开探究过程。
本节的重点是探究实验的设计与数据记录，难点是数据分析。
后面几节都要运用到本实验打出的纸带来进行研究。
因此，本节课有着重要的地位。
（二）教学目标(过渡句:目标是教学的指明灯，为了我的课堂能达成让学生学到知识的同时学会学习的方法，结合对教材内容的分析，所以我确定了如下教学目标)物理观念：根据相关实验器材，设计实验并熟练操作。
科学思维：会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度科学探究：初步学习根据实验要求，设计实验，完成某种规律的探究方法科学态度与责任：通过对纸带的处理，实验数据的图象展现，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法来研究问题，解决问题，提高创新意识（三）教学重难点(过渡句:依据以上对教学目标的分析，结合教材的内容和学生的特点，我确定了以下的教学重点和难点)本节课的教学重点：对实验的设计，数据的处理。
本节课的教学难点：（1）各点瞬时速度的计算。
（2）对实验数据的处理、规律的探究。
二、学情分析(过渡句:学生是教学的主体，要想在课堂上达成自己的目标，需要了解学生的知识基础和生活经验，所以我对学情进行了分析)本节课的授课对于高一这个阶段的学生已经具备了一定高度实验能力，数据分析能力，归纳总结能力，而且在这节课之前学生已经学习过了打点计时器，学习了测量瞬时速度的方法，因此本节课对于学生来讲理解上并不难，较有难度的是实验的操作过程，要注意的事项以及数据分析方法。
探究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实验
一、实验目的
本实验旨在研究小车速度随时间变化的规律，探讨小车初始速度对最终速度的影响，以及小车加速或减速时速度变化的趋势。
二、实验内容
实验用到的设备有：小车、拉杆、拉杆控制器、指南針、测速仪等。
1.准备小车并完成拉杆调节
首先，拿出小车，将拉杆和拉杆控制器安装在小车上，根据拉杆控制器上的指南針指示进行调节，确保小车的发动机正常运转。
2.测量小车的速度
将测速仪安装在小车上，重复测量小车的速度，记录下每次测量的速度值，记录发动机工作时间，以此来研究小车速度随时间变化的规律。
三、实验结论
1.小车初始速度越大，最终速度越快。
2.小车加速时，速度呈上升趋势；减速时，速度呈下降趋势。
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最后……
：用打点计时器测小车的速度所需哪些实验器材、实验步骤？．应考虑复写纸与纸带的位置关系。
．打点结束后立即关闭电源。
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，也就计数点对应的时刻(s) 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
量出其倾角
下面吊着适当重的钩码
3．甲、乙两物体在同一直线上运动，它们的 v-t 图象如图，可知（ ） A ．在t 1时刻，甲和乙的速度相同
B ．在t 1时刻，甲和乙的速度大小相等，方向相反
C ．在t 2时刻，甲和乙的速度方向相同，加速度方 向也相同
D ．在t 2时刻，甲和乙的速度相同，加速度也相同
4．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，
如图给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点。
测得：s 1=1.40 cm ，s 2=1.90 cm ，s 3=2.38 cm ， s 4= 2.88 cm ，s 5=3.39 cm ，s 6=3.87 cm 。
那么：
（1）在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：v 1= cm/s ，v 2= cm/s ，v 3= cm/s ，v 4= cm/s ，v 5= cm/s 。
（2）在平面直角坐标系中作出速度—时间图象。
（3）分析小车运动速度随时间变化的规律。
s 6
s 5 s 4 s 3 s 2 s 1 第 4 题图
0 1 2 3 4 5 6
第 3 题图
甲
t t
0 t 2 乙 v。