第1节 实验_探究小车速度随时间变化的规律 高中物理必修第一册人教版.pptx

第二章匀变速直线运动的研究高中物理必修第一册人教版第1节实验_探究小车速度随时间变化的规律

知识点1实验：探究小车速度随时间变化的规律知识点2利用打点计时器求加速度

二、实验器材电磁打点计时器(或电火花计时器)、低压交流电源、导线、纸带、带滑轮的长木板、小车、钩码、细绳、复写纸片、刻度尺．

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，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．

四、数据记录1．纸带的选取：从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，且开头过于密集的点应舍掉，用纸带的后一段进行测量；若纸带上点与点之间的距离较小，可间隔多点取一个计数点．

2．数据的测量：如图所示，一般不是直接测量相邻两个计数点间的距离，而是先测量出各个计数点到计时零点间的距离x1，x2，x3，x4，x5，再计算出相邻的两个计数点间的距离．Δx1＝x1，Δx2＝x2－x1，Δx3＝x3－x2，Δx4＝x4－x3，Δx5＝x5－x4．

3．速度的计算：各计数点对应的瞬时速度用平均速度代替．4．设计表格并记录相关数据将各计数点对应的时刻及相邻两计数点间的距离填入下表中，求出对应计数点的速度，并据此分析速度随时间的变化关系.计数点序号n012345时间t/s00.10.20.30.40.5相邻两计数点间的距离Δx/m对应计数点的速度v/(m·s－1)

五、数据分析1．作出小车运动的v－t图像．(1)建系：在坐标纸上建立直角坐标系，横坐标轴表示时间，纵坐标轴表示速度．(2)描点：在坐标纸上确定出各个坐标点的位置．(3)连线：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，偏差比较大的点舍去，如图所示．

六、误差分析1．木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀．2．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．七、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，立即断开电源．

4．为避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前应及时用手按住．5．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)，弄清楚所选的计数点时间间隔T等于多少秒．6．在坐标纸上画v－t图像时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图像尽量分布在较大的坐标平面内．

?图2-1-3基础过关

（1）在实验中，使用打点计时器时应______________________（填“先释放纸带再接通电源”或“先接通电源再释放纸带”）。先接通电源再释放纸带【解析】在实验中，使用打点计时器时应先接通电源再释放纸带。???0.40?

?0.80?

解法2（图像法）图2-1-4?

深挖点运用等效替代法处理纸带例2（多选）“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，某同学将打点计时器打出的三条纸带分别以间隔相同点迹的方式依次剪成纸条，按先后顺序一端对齐粘在一起,然后用平滑线段将各段纸带顶端的中点连起来，如图2-1-7所示，则根据纸带的特点即可研究物体的速度随时间的变化规律，以下说法正确的是()CD图2-1-7A.图甲表示小车处于静止状态B.图乙表示小车做匀速直线运动C.图乙表示小车的速度随时间均匀增加D.图丙表示小车的速度先随时间均匀增加，后保持不变【解析】图甲表示小车做匀速直线运动，图乙表示小车的速度随时间均匀增加，图丙表示小车的速度先随时间均匀增加，后保持不变。故C、D正确。

图2-1-8?题型1利用打点纸带研究物体的运动

计数点0.2600.300________（1）实验时纸带的____（填“左”或“右”）端是和小车相连的；左【解析】由于小车由静止释放，做加速运动，则纸带左端与小车相连。

?【答案】0.340?..

?0.40??

【变式题】?图2-1-9?0.40?

?计数点0.100.200.300.400.500.110.200.310.511.00

?

解法2（图像法）?

类型1利用频闪照相法研究物体的运动图2-1-10例4(2024·陕西商洛调研)一小球在桌面上从静止开始做加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球的位置进行编号。如图2-1-10甲所示，1位置恰为