2.1实验：探究小车匀速直线运动
2.1实验：探究小车速度与时间的关系及逐差法
如图 所示
1.打点计时器纸带限位器要与长木板纵轴位置 对齐在固定在长木板上，使纸带、小车、拉 使纸带、小车、 使纸带 线和定滑轮在一条直线上 2.
数据处理
问题一：怎样选取纸带上的点？ 问题一：怎样选取纸带上的点？
为了计算的方便和减小误差， 为了计算的方便和减小误差，一般用连续打 五个点的时间作为时间单位， t=0.1s， 五个点的时间作为时间单位，即t=0.1s，也 就是每隔四个点取一个计数点
作业：同步导练P47 单元检测 下周一上实验课
思考
小车在做匀加速直线运动， 小车在做匀加速直线运动，那用什么 方法求小车的加速度？ 方法求小车的加速度？ 1、图像法：v-t图像的斜率即为小车的 图像法： 加速度 2、逐差法求小车的加速度
用位移差平均值求加速度的缺陷 由此看出，此法在取平均值的表象下， 由此看出，此法在取平均值的表象下， 实际上只有s1和s6两个数据被利用 只有s1 两个数据被利用， 实际上只有s1和s6两个数据被利用，其余的 数据s2 s3、s4、s5都没有用 s2、 都没有用， 数据s2、s3、s4、s5都没有用，因而失去了 多个数据正负偶然误差互相抵消的作用， 多个数据正负偶然误差互相抵消的作用，算 出的结果的误差较大。 出的结果的误差较大。 怎样才能把所有测量数据都利用起来呢？ 怎样才能把所有测量数据都利用起来呢？
( s4 − s1 ) a1 = 3T 2
( s5 − s2 ) a2 = 2 3T
另外， 另外，还有两种特殊情况 ①如果题目中数据理想情况，发现S2S1=S3-S2=S4-S3=……此时不需再用逐差 法，直接使用 即可求出
②若题设条件只有
又如
Example 2: 小球作直线运动时的频闪照片
如图所示，已知频闪周期T= T=0 如图所示，已知频闪周期T=0.1s，小球相 邻位置间距（由照片中的刻度尺量得） 邻位置间距（由照片中的刻度尺量得）分 A=6 51cm AB=5 59cm BC=4 70cm cm， cm， cm， 别为OA=6.51cm，AB=5.59cm，BC=4.70cm， CD=3 80cm DE=2 89cm EF=2 00cm cm， cm， cm。 CD=3.80cm，DE=2.89cm，EF=2.00cm。 小球在位置A 小球在位置A时的速度大小vA= 0.605 m/s 小球运动的加速度大小a= 0.90 m/s2。
高中物理必修第二章2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律
法
3. 描 绘 小 车 的
v/(m/s)
v
I
t
图
各点的分布大致都落在一条直线上，因此，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。 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.
t/s
通过图像可以判断小车做匀加速直线运动
4. 如 何 利 用
问题2：如何计算出所取点的瞬时速度？
△
x △x
1
2
△
x
3
△
x
4
△
x
5
例：求3这个计数点的速度：
△x 2 v = v24 = ——— = ————— 2 △t 2 △t
3
△x
24
△x
4
xn xn1 xn1 xn1 Vn 2T 2T
△t为多少?
五 、 列 表 法 处 理 数 据 法
同步跟综训练
• 4.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。
答案BCD
同步跟综训练
3.在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各 计数点瞬时速度如下
计数点序号 计数点对应的时刻（s） 1 0.10 44.0 2 0.20 62.0 3 0.30 81.0 4 0.40 5 0.50 6 0.60
高一物理必修一学案 第二章 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学习目标1.会正确使用打点计时器打出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。
学习重点能从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。
学习难点会计算各点的瞬时速度。
学习过程自主学习1.实验目的：探究小车速度随变化的规律。
2.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。
3.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、复写片、。
二、探究点拨（一）实验步骤1.如课本31页图所示，把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没有滑轮的一端，连接好电路。
2.把一条细线拴在小车上，使细线跨过滑轮，下边挂上合适的。
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，接通后，放开，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。
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，舍掉开头比较密集的点迹，在后边便于测量的地方找一个点做计时起点。
为了测量方便和减少误差，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=0.02 s ×5=0.1 s 。
在选好的计时起点下面表明A，在第6点下面表明B，在第11点下面表明C……，点A、B、C……叫做计数点，两个相邻计数点间的距离分别是x1、x2、x3……5.利用第一章方法得出各计数点的瞬时速度填入下表：6.以速度v为轴，时间t为轴建立直角坐标系，根据表中的数据，在直角坐标系中描点。
7.通过观察思考，找出这些点的分布规律。
（二）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。
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
2022高一物理学案 2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 1（人教版必修1）
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通过使用打点计时器设计相关实验探索运动规律，并用语言、公式、图象进行描述。
本章重点是匀变速直线运动规律的掌握，重点掌握其研究的方法和运动的规律及应用。
本章公式和推论较多，在学习时要分清公式的应用条件和前提，不可乱套公式，在物理过程比较复杂时可以分解过程，突破并建立相关联系，必要时可借助图象进行分析比较。
2.1 实验:探究小车速度随时间变化的关系☆知识导航要想探究一个物体随时间变化的规律，必须知道物体在一系列不同时刻的速度．直接测量瞬时速度是比较困难的，我们可以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分析、计算得到各个时刻的瞬时速度．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。
☆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。
6．了解匀变速直线运动中速度随时间的变化规律。
☆重点难点【重点】练习使用打点计时器；对运动的速度随时间变化规律的探究；图象法研究速度随时间变化的规律。
【难点】各点瞬时速度的计算；对实验数据的处理、规律的探究。
☆预习检测上一章学习了用打点计时器测定速度，本章通过用打点计时器测定小车速度随时间变化的规律的实验探究匀变速直线运动的特点，即研究时间、位移、速度和加速度等物理量之间的定量关系.1.打点计时器是使用的是电源，且打点周期取决于，当电源频率为50Hz时，打点计时器每隔s打一个点；现在用打点计时器测定小车的速度，当电源的频率低于50Hz时，如果仍按50Hz的时间间隔打一个点计算，则测出的速度值将比小车真实的速度值。
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。
(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
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四.描点连线作图
v/(m.s-1)
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 t/s
描点连线作图
v/(m.s-1)
1.2
问题
图线的特点？
1.0
0.8
小车的运动规律？
△v △t
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
如何求加速度？ 0时刻对应速度 为多少？
t/s
3.每打完一条纸带，将定位轴上 的复写纸换个位置，以保证打点 清晰 4.应区别打点计时器打出的点和人为
选取的计点（一般把计时器打出的5 个点作为一个计数点） 5.最好不要分段测量各段位移，应尽 可能一次测量完毕（可先统一量出到 计数点0之间的距离），读数时应 估读到毫米的下一位。
三.纸带处理
舍掉开头过于密集的Байду номын сангаас，从清楚的
点开始,每五个计时点取一个计数点 ；
取六个点，依次标号为0，1，2，3，
4，5
0.10s
0.10s
d1
d2
d3
d5 例：求1这个计数点的速度：
d4
v1 = v02 = —— 2△ t
d2
数据处理(列表、画图)
0.45
0.60
0.74
0.89
1.03
增减所挂钩码数目，以改变小车运动 速度快慢，再做两次实验。
0.6
0.4
0.2
实验结论
你能用自己的语言描述小车速度随时 间变化的规律吗？ 1、小车的速度随时间的增加而均匀增加 2、小车速度随时间逐渐增大；相同时 间里，速度增量相同
课堂小结
作业
P33 1
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， 启动电源，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 3.改变钩码个数，换上纸带，重复 操作三次
三、注意事项
1.小车的加速度应适当大一些， 以能在纸带上长约50cm的范围内 清楚地取6～7个计数点为宜。
2.要防止钩码落地和小车跟定滑 轮相撞，纸带打完后即时断开电 源。
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.实验设计
实验需要什么仪器？
打点计时器、交流电源、导线、小车、 细绳、纸带、复写纸、带滑轮长木板、 钩码
实验仪器怎样安装放置？
二.实验步骤
1.把一端附有滑轮的长木板水平放 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