高中物理优质课公开课导学案必修第一册第2章　1　实验：探究小车速度随时间变化的规律.pdf

1实验：探究小车速度随时间变化的规律

[学习目标]1.进一步练习使用打点计时器。2.会测量小车的瞬时速度。3.会用v－t图像处理

实验数据，并计算小车的加速度(重点)。

一、实验思路

1．实验方案：槽码牵引小车在长木板上运动。

2．物理量的直接测量

位移：用刻度尺测量；

时间：由纸带获取。

二、实验装置

打点计时器(带导线)、交变电源、纸带、一端带有定滑轮的长木板、小车、细绳、槽码、刻

度尺、复写纸、坐标纸。

三、进行实验

1．在长木板上固定打点计时器，并使滑轮伸出桌面，连接电路。让小车停在靠近打点计时器

的位置，安装好纸带，连接细绳和槽码。

2．先启动打点计时器，后释放小车，打点完成后关闭电源，观察纸带的点迹是否清晰。

3．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。

四、数据分析

1．求解并记录各计数点的瞬时速度

(1)取该计数点相邻两计数点，算出此段的平均速度，该点的瞬时速度近似等于此段的平均速

度(注意估读、单位以及有效数字)。

Δx＋ΔxΔx＋Δx

1223

v＝，v＝，…

12

2T2T

T为相邻两个计数点间的时间间隔，若交变电源频率为50Hz，每5个点取一个计数点(中间

隔4个点)，则T＝0.1s。

(2)把各计数点的瞬时速度填入表中标有“vⅠ”的一行。同理，计算增减槽码后两次实验的速

度分别填入表中标有“vⅡ”和“vⅢ”的两行内。

位置编号0123456…

时间t/s00.10.20.30.40.50.6

－1

v/(m·s)

Ⅰ

－1

v/(m·s)

Ⅱ

－1

v/(m·s)

Ⅲ

测量示例

位置0123456

时间t/s00.10.20.30.40.50.6

－1

v/(m·s)0.450.600.740.891.031.19

2.作出v－t图像

(1)在坐标纸上建立坐标系，描出数据点，如图所示；

(2)用一条平滑曲线(包括直线)“拟合”这些点，让这条线通过尽可能多的点，不在线上的点

均匀分布在线两侧，偏差比较大的点忽略不计。

v－t图像的数据点几乎分布在一条直线上。

五、实验结论

小车运动的v－t图像是一条倾斜的直线，说明速度随时间均匀增加，它们成“线性关系”，

即小车运动的加速度不变。

六、注意事项

1．开始放开小车时，应使小车靠近打点计时器。

2．先启动打点计时器，等打点稳定后，再放开小车。

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．不要分段测量各段距离，应尽可能地一次测量完毕(可统一量出各计数点到计时起点的距

离)。

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。

例1在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，

(1)下列给出的器材中，A、E、F、H已选出，还需要________。

A．电磁打点计时器B．天平

C．低压交变电源D．低压直流电源

E．细绳和纸带F．槽码和小车

G．秒表H．一端有滑轮的长木板

I．刻度尺

(2)某同学按照以下步骤进行操作：

A．换上纸带重复