2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律 课件PPT-高中物理人教版必修第一册

实验：探究小车速度随时间变化的规律物理定律不能单靠“思维”来获得，还应致力于观察和实验。——普朗克 知识回顾打点计时器可以测量什么物理量？位移、时间（测量位移与时间的仪器）位移——用刻度尺测量时间——两点的时间间隔为0.02s通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么物理量？可以求两点间的平均速度→一点的瞬时速度→加速度 知识回顾例1：下图为某次实验打出的一条纸带，请求出第二点、第四点的瞬时速度及物体运动的加速度。 一、提出问题物体的运动通常是比较复杂的。放眼所见，物体的运动规律各不相同。我们如何探索物体运动所蕴含的规律呢？要探究一个物体的运动随时间变化的规律，必须知道物体在不同时刻的速度，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。 一、提出问题物体的运动通常是比较复杂的。放眼所见，物体的运动规律各不相同。我们如何探索物体运动所蕴含的规律呢？ 二、设计实验需要哪些仪器？打点计时器、学生电源、导线、试验小车、细绳、纸带、复写纸、带滑轮长木板 三、实验步骤⑴木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定，连接好电路⑵穿纸带；挂钩码。⑶先接通电源，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。⑷换纸带，加钩码，再做二次.视频 四、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.滑轮不能过高,细绳应与木板平行.3.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。4.先接通电源，后让纸带运动。5.打点结束后立即关闭电源。 五、数据处理问题一：怎样选取纸带上的点？开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始,每隔五个间隔取一个计数点，(每两个计数点之间的时间间隔是0.1s）。0123 五、数据处理问题二：如何计算出所取点的瞬时速度？用求平均速度的方法来代替（用计算较准确的平均速度来代替。01231.2cm1.6cm2.0cm2.4cm平均速度→瞬时速度（如何测△x） 01231.2cm1.6cm2.0cm2.4cm位置0123时刻t/s0.000.100.200.30速度v/m·s-10.300.400.500.60五、数据处理问题三：如何处理计算出来的数据？1、将实验数据填入设计好的表格中。 五、数据处理问题三：如何处理计算出来的数据？1、将实验数据填入设计好的表格中。2、根据所得数据，选择合适的标度建立坐标系（让图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）3、描点：观察和思考点的分布规律。4、拟合：从点的分布可以有很大把握地说这些点应该在一条直线上，用直线拟合，让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。 五、数据处理问题三：如何处理计算出来的数据？v/m·s0.10-10.200.300.400.500.60t/s0.1000.200.30.... v/m·s0.10-10.200.300.400.500.60t/s0.1000.200.30①②③图像跟纵轴的交点表示什么？图像的倾斜程度表示什么？三次实验在同一坐标纸上可以作出三条直线，为什么倾斜程度不同？思考 例2：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123456计数点对应的时刻（s）0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度（cm／s）44.062.081.0100.0110.0168.0为了计算加速度，合理的方法是（）A．根据任意两计数点的速度用公式算出加速度B．根据实验数据画出v－t图，量出其倾角，由公式a=tgα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，用公式算出加速度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 例3：在《探究小车速度随时间变化的规律》的实验中，某同学的操作有以下步骤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．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上序号G、H…）将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。解析：（1）A中应先通电，再放纸带。（2）D中取下纸带前应先断开电源。（3）补充步骤F：换上新纸带，重复三次。步骤顺序为：BFCADG 0000物理学与人类文明…………………………01第一章：运动的描述0101质点参考系和坐标系………………………060102时间和位移…………………………………110103运动快慢的描述－速度……………………140104实验：用打点计时器测速度………………170105速度变化快慢的描述－加速度1…………210106速度变化快慢的描述－加速度2…………230107运动的描述单元复习……………………25第二章：匀变速直线运动的研究0201实验：探究小车速度随时间变化的规律…300202匀变速直线运动的速度与时间的关系……330203匀变速直线运动的位移与时间的关系……360204匀变速直线运动的位移与速度的关系……390205自由落体运动………………………………410206伽利略对自由落体运动的研究……………450207直线运动中的图像…………………………470208追及与相遇问题……………………………510209匀变速直线运动的研究单元复习(一)……530210匀变速直线运动的研究单元复习(二)……560211匀变速直线运动的研究单元复习(三)……58第三章：相互作用0301重力基本相互作用………………………600302弹力…………………………………………630303摩擦力(一)…………………………………660304摩擦力(二)…………………………………690305力的合成…………………………………740306力的分解(一)………………………………770307力的分解(二)………………………………810308受力分析…………………………………840309正交分解法…………………………………870310相互作用单元复习(一)……………………900311相互作用单元复习(二)……………………930312相互作用单元复习(三)……………………96第四章：牛顿运动定律0401牛顿第一定律………………………………980402实验：探究加速度与力、质量的关系…1030403牛顿第二定律……………………………1070404力学单位制………………………………1100405牛顿第三定律……………………………1130406用牛顿运动定律解决问题………………1170407共点力作用下物体的平衡………………1200408超重和失重………………………………1220409斜面体问题例析…………………………1250410连接体问题例析…………………………1260411轻弹簧瞬态问题例析……………………1270412皮带传动问题例析………………………129物理必修①课件集目录