【最新2022】高中物理必修一课后练学案
2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律
一、单选题
1．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法正确的是（ ）
A．分别逐个测出每两个相邻计数点间的距离，这样便于记录
B．为使测量更为严谨，应把打下的第一个点作为第一个测量点
C．为了便于测量，应舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点当作计时起点
D．两相邻计数点间的时间间隔必须是0.1
s
2．打点计时器是一种常用的实验仪器，它使用的电源及其直接测量的物理量分别是（ ）
A．直流电、测量位移和速度
B．直流电、测量瞬时速度和加速度
C．交流电、测量速度和加速度
D．交流电、测量时间
3．下列关于选取计数点的说法中，不正确的是（ ）
A．用计数点进行测量计算，既方便又可减小误差
B．相邻计数点间的时间间隔应是相等的
C．相邻计数点间的距离应当是相等的
D．计数点是从计时器打出的实际点中选出来的，相邻计数点间点痕的个数相等
4．下图所示为同一打点计时器打出的4条纸带，其中，平均速度最大的是哪一条( )
A．
B．
C．
D．
5．小文利用打点计时器研究甲和乙两个物体的运动，分别得到2条纸带．对每条纸带，均选择合适的点作为第一个计数点，再依次每5个点取1个计数点，并在各计数点处将其剪断，然后将这些剪断的纸条粘贴在相同的坐标纸上，最后将纸条上端中心连起来，如图甲、乙所示．由图可判断( )
A．乙物体的加速度比甲大
B．两物体均做匀速直线运动
C．打第三个计数点时，甲物体的速度比乙大
D．打第一个计数点时，物体的速度有可能为零
二、多选题
6．在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列关于作图象的说法中，正确的是
A．只要确定了图象中的两点，就可以得到小车运动的图象，因此，实验只需要测出两组数据
B．作图象时，所取的点越多，图线就越准确
C．作出的图线应该通过所有的点，图线曲折也可以
D．对于偏离直线较远的点，说明误差太大，应舍去
7．在“测定匀变速直线运动加速度”的实验过程中，下列做法正确的是______．
A．先使纸带运动，再接通电源
B．先接通电源，再使纸带运动
C．将接好纸带的小车停在靠近滑轮处
D．将接好纸带的小车停在靠近打点计时器处
8．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，对于减小实验误差来说，下列方法中有益的是( )
A．选取计数点，把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位
B．使小车运动的加速度尽量小些
C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算
D．选用各处平整程度、光滑程度不相同的长木板做实验
9．如图甲、乙所示，为同一打点计时器打出的两条纸带，由纸带可知（
）
A．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的大
B．在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度比乙的小
C．纸带甲的加速度比乙的大
D．纸带甲的加速度比乙的小
10．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学利用纸带上的数据计算出了各计数点对应时刻小车的瞬时速度。然后他以速度为纵轴、时间为横轴建立直角坐标系，共描出了10个点，并画出了小车运动的图像，如图所示。针对该同学作出的图像，他所在的实验小组的其他四位同学分别交流了自己的看法，以下四种看法中，你认为有道理的是（
）
A．这10个点无论如何也不在一条直线上，因此小车运动的图线不可能为一条直线，而应为条平滑的曲线
B．这10个点中，有8个点虽然不在一条直线上但它们紧挨在某条直线附近，只有G和B两个点离这条直线较远
C．在这10个点中，有3个点（A、D、J）能画出一条直线，其余7个点都不在该直线上，这条直线肯定不能表示小车的速度随时间变化的规律
D．D．与直线偏差较小的点（C、E、P、H、J）可能是实验误差造成的，而偏离直线较远的点（B、G）则可能是实验中出现失误造成的
三、实验题
11．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，
（1）从下列给出的器材中选出需要的器材.
A．电磁打点计时器
B．天平
C．低压交流电源
D．低压直流电源
E.细绳和纸带
F.钩码和小车
G.秒表
H.一端有滑轮的长木板
I.刻度尺
选出的器材有AEFH，还需要________.
（2）某同学按照以下步骤进行操作：
a.换上纸带重复做次，选择一条较为理想的纸带；
b.将打点计时器间定在长木板上没有滑轮的一端，接上电源；
c.把小车停在靠近打点计时器的地方，先放开小车，再接通电源；
d.断开电源，取下纸带；
e.把一条细绳拴在小车前端，绳跨过滑轮挂上钩码，把纸带固定在小车后端并让纸带穿过打点计时器.
以上步骤有错误的是________（填步骤前的字母），应更正为________；步骤合理的顺序是________（填步骤前的字母）.
12．在“研究匀变速直线运动”的实验中，下列方法有助于减少实验误差的是_____．
A．选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位
B．使小车运动的加速度尽量小些
C．舍去纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算
D．适当增加挂在细绳下钩码的个数
13．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为.记录小车运动的一段纸带如图所示，在纸带上选择A、B、C、D、E、F六个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出.
（1）由纸带提供的数据求出打下C、E两点时小车的速度，填入下表：
计数点序号
B
C
D
E
计数点对应的时刻
0
0.1
0.2
0.3
通过计数点时小车的速度
0.25
____
0.45
____
（2）根据上表中的数据，在图中作出小车运动的图线，（________）并分析小车速度随时间的变化规律
_______
.
（3）根据作出的图线可得小车运动的加速度为________.
14．在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G
7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点图中没有画出，电火花计时器接220
V、50
Hz交流电源．他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表：
（1）设电火花计时器的周期为T，计算的公式为＝____；
（2）根据（1）中得到的数据，以A点对应的时刻为t＝0，试在图中所示坐标系中合理地选择标度，作出v－t图象____；
（3）利用该图象求得物体的加速度a＝___
m/s2(结果保留2位有效数字)；
（4）如果当时电网中交变电流的电压变成210
V，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比___(选填“偏大”“偏小”或“不变”)．
15．某学习小组在“研究匀变速直线运动”的实验中，用如图所示的气垫导轨装置来测滑块的加速度，由导轨标尺可以测出两个光电门之间的距离L，窄遮光板的宽度为d，窄遮光板依次通过两个光电门所用时间分别为t1、t2.
则滑块通过两个光电门的瞬时速度分别为v1＝________，v2＝________．.在计算瞬时速度时应用的物理方法是________(填“极限法”或“控制变量法”)．
16．某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”得到一条如图的纸带，并标记好了相应的计数点：
（1）图中B点在刻度尺的位置是________cm，读出B、E两点间的距离为________cm．
（2）已知图中每两个点之间的时间间隔为0.02
s，计算打下点D时纸带速度的大小为_______m/s（结果保留2位小数）．该物体_______（“是”或者“不是”）匀变速直线运动．
17．在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了A、B、C、D、E、F6个计数点（每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点，本图中没有画出），打点计时器接的是220V、50Hz的交变电流。他将一毫米刻度尺放在纸带上，其零刻度线和计数点A对齐。
（1）计数点C的读数为________cm。
（2）由以上数据计算打点计时器在打C点时，物体的瞬时速度________m/s（结果保留两位有效数字）。
（3）如果当时电网中交变电流的频率是，而做实验的同学并不知道，那么由此引起的系统误差是加速度的测量值比实际值偏________。（填“大”或“小”）
18．某同学利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度。
①电磁打点计时器是一种使用__________（填“交流”或
“直流”）电源的计时仪器，它的工作电压是4~6V，当电源的频率为50Hz时，它每隔_______s打一次点。
②使用打点计时器时，接通电源与让纸带随小车开始运动这两个操作过程的操作顺序，应该是（________）
A．先接通电源，后释放纸带
B．先释放纸带，后接通电源
C．释放纸带的同时接通电源
D．哪个先，哪个后都可以
③实验中该同学从打出的若干纸带中选取一条纸带，如图所示，纸带上按时间顺序取为A、B、C、D四个计数点，每两个点之间还有四个点未画出。用尺子测得各点的距离为s1=3.62cm，s2=4.75cm，s3=5.88cm．
根据纸带数据可以判断小车在做匀加速直线运动，理由是_____________（请用文字描述）；在记数点C所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度是__________m/s；小车的加速度是_________m/s2。（以上两空小数点后保留两位数字）
四、解答题
19．如图所示是小球沿斜面滚下的频闪照片，照片中相邻小球影像间的时间间隔是0.1s，这样便记录了小球运动的时间。小球运动的位移可以通过刻度尺读出。
（1）试作出小球滚下过程的图像；
（2）求出小球滚下过程的加速度大小。
参考答案
1．C
【详解】
A．测量每两个相邻计数点间的距离时，应该用毫米刻度尺的零刻度对准计时起点，一次读出各计数点对应的刻度值，然后逐一相减，得到每两个相邻计数点间距离的数值，故A错误；
BC。纸带上开始时打的点比较密集，点距过小，测量误差较大，故应舍去，找一个适当的点当作计时起点，故B错误，C正确；
D．选取计数点，可增加测量距离，减小测量过程所产生的误差，两相邻计数点间的时间间隔不一定取0.1
s，故D错误。
故选C。
2．D
【分析】
打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是交流电，它们是每隔0.02s打一个点；
【详解】
打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50Hz，常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是交流电，它们是每隔0.02s打一个点，则它直接测量的物理量是时间；故选D.
3．C
【详解】
A、每相同的点选一个记数点进行测量计算，由于记数点之间的距离较大，因此有助于减小偶然误差，便于测量，故A正确．
B、在选择计数点时，要每隔相同的点选择一个计数点，因此时间间隔是相同的，故B正确．
C、在选取计数点时，时间间隔是相同的，由于物体运动过程中速度大小可能发生变化，因此其计数点之间的距离不一定是相同，故C错误．
D、由于计数点之间的时间间隔是相同的，因此相邻计数点间点痕的个数相等，故D正确．
故选C．
【点睛】
本题需要掌握：如何在实验中减小实验误差，对打点计时器打出的点能够熟练的进行正确处理，通过纸带判断物体的运动情况．
4．A
【详解】
由图可知四条纸带所取点迹的总长相差不多，其中纸带A上点迹最稀疏，即所用时间最短，故其平均速度最大，故选A。
5．A
【解析】
试题分析：匀变速直线运动的中间时刻速度等于其平均速度，故可知这种数据处理方法的到的直线其实相当于两个物体运动的速度—时间图象，其斜率表示加速度大小，故A对；两物体做的都是匀加速直线运动，故B错；由图象可读出打第三个计数点时，甲物体的速度比乙小，Ｃ错；打第一个计数点之前，物体已经运动了一段时间，故速度不能为零，故Ｄ错．
考点：匀变速直线运动的规律
6．BD
【详解】
作v-t图时，为了使图线尽量准确，应该有较多的数据点，选项A错误B正确；作图时应使尽量多的点在直线上，其他的点均匀地分布在直线两侧，个别误差大的点，可以舍去不予考虑，选项C错误D正确．
7．BD
【解析】
试题分析：开始记录时，应先给打点计时器通电打点，然后释放纸带让纸带（随物体）开始运动，如果先放开纸带开始运动，再接通打点计时时器的电源，由于重物运动较快，不利于数据的采集和处理，会对实验产生较大的误差；同时先打点再释放纸带，可以使打点稳定，提高纸带利用率，可以使纸带上打满点，故AC错误，BD正确．故选BD．
考点：测定匀变速直线运动加速度
【名师点睛】对于基本仪器的使用，我们不仅从理论上学习它，还要从实践上去了解它，自己动手去操作，深刻了解具体操作细节的含义，同时注意电火花计时器和电磁打点计时器在电压上的不同．
8．AC
【详解】
A、选取计数点可以使用于测量和计算的相邻点间的间隔增大，在用直尺测量这些点间的间隔时，在一次测量绝对误差基本相同的情况下，相对误差较小，因此A正确．
B、在实验中，如果小车运动的加速度过小，打出的点子很密，长度测量的相对误差较大，测量准确度会降低，因此小车的加速度略大一些较好，B错误．
C、为了减小长度测量的相对误差，舍去纸带上过于密集甚至分辨不清的点是必要的，因此C正确．
D、如果实验中所用长木板各部分的平整程度和光滑程度不同，小车的速度变化会不均匀，从而导致实验误差的增大，因此在实验前对所用长木板进行挑选、检查是必要的，所以D错误．
故选AC.
9．BD
【详解】
试题分析：A、B、在打下计数点“0”至“5”的过程中，从图中可以发现纸带甲的位移比乙的小，时间一样，因此甲的平均速度比乙小，故A错误，B正确；
C、D、在打下计数点“0”至“5”的过程中，从图中可以发现纸带甲的相邻的时间间隔位移之差比乙的小，所以纸带甲的加速度比乙的小，故C错误，D正确．
故选BD．
10．BD
【详解】
ABC．由于实验存在误差，所以这10个点中有8个点不完全在一条直线上，但紧挨在一条直线附近，只有G和B两个点离这条直线远，用倾斜直线进行连接，这条直线通过大部分的点，不在直线上的点两侧分布均匀，此条直线可表示小车运动的规律。故B符合题意，AC不符合题意。
D．与直线偏差较小的点（C、E、P、H、J）可能是实验误差造成的，而偏离直线较远的点（B、G）则可能是实验中出现失误造成的。故D符合题意。
故选BD。
11．CI
c
先接通电源，再释放小车
becda
【详解】
(1)[1]在本实验中，不需要测量小车或砝码的质量，因此不需要天平，打点计时器使用的是交流电源，因此不需要直流电源，同时打点计时器记录了小车运动时间，因此不需要秒表．测量点迹间的距离需要刻度尺，所以还需要的器材是：CI．
(2)[2][3]以上步骤有错误的是c，应先接通电源，再释放小车．
[4]根据组装器材、进行实验，数据处理的顺序知，操作步骤顺序为：becda．
12．ACD
【详解】
A．选取的计数点间隔较大，在用直尺测量这些计数点间的间隔时，在测量绝对误差基本相同的情况下，相对误差较小，因此A项正确；
BD．在实验中，如果小车运动的加速度过小，打出的点很密，长度测量的相对误差较大，测量准确性降低，因此小车的加速度应适当大些，而使小车加速度增大的常见方法是适当增加挂在细绳下钩码的个数，以增大拉力，故B错，D对；
C．为了减少长度测量的相对误差，舍去纸带上过于密集，甚至分辨不清的点，因此C项正确．
故选ACD。
13．0.35
0.55
小车速度随时间均匀增加
1
【详解】
(1)[1][2]用一段很短时间内的平均速度可替代这段时间中间时刻的瞬时速度，则
.
（2）[3]画出的图像应为一条倾斜直线，如图所示.
[4]小车运动的图像是一条倾斜向上的直线，说明小车速度随时间均匀增加.
(3)[5]由图像的斜率表示小车的加速度，可求得加速度
.
14．
0.40
不变
【详解】
（1）［1］电火花计时器的周期为T，根据匀变速直线运动的推论，计算在打F点时物体的瞬时速度
（2）［2］根据表中得到的数据，以A点对应的时刻为t＝0，利用描点法作出v－t图象如下
（3）［3］由v－t图线求得加速度为
（4）［4］只要交流电的频率不变，则加速度的测量值与实际值相比就会不变．
15．
极限法
【详解】
因滑块通过光电门的时间很短，则可用滑块通过光电门的平均速度代替瞬时速度，则滑块通过两个光电门的瞬时速度分别为v1＝，v2＝．.在计算瞬时速度时应用的物理方法是极限法．
16．2.70cm；
6.10cm；
1.1m/s；
不是
【详解】
(1)由图可知，图中B点在刻度尺的位置是2.70cm，图中E点在刻度尺的位置是8.80cm，所以B、E间的距离为：(8.80-2.70)cm=6.10cm；
(2)
图中C点在刻度尺的位置是4.40cm，所以C、E间的距离为：(8.80-4.40)cm，所以
打下点D时纸带速度的大小为
D点的位置是6.40cm，
A、B间的距离为：(2.70-1.60)cm=1.10cm
B、C间的距离为：(4.40-2.70)cm=1.70cm，C、D间的距离为：(6.40-4.40)cm=2.00cm，
D、E间的距离为：(8.80-6.40)=2.40cm，连续相等时间内位移之差值较大，所以物体不是匀变速直线运动．
17．2.40
0.16
大
【详解】
(1)［1］由题图可知，计数点C的读数为2.40cm。
(2)［2］每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点，即相邻两个计数点间的时间间隔是0.10s，根据匀变速直线运动中间时刻的瞬时速度等于该过程的平均速：
(3)［3］如果在某次实验中，交流电的频率为49Hz，那么实际打点周期大于0.02s，纸带上相邻两点间的距离偏大，根据运动学公式得，测得的加速度值偏大。
18．交流
0.02
A
相等时间间隔内的位移差相等
0.53
1.13
【详解】
①[1]
电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器。
[2]由于我国交流电的频率是50Hz，因此打点计时器每隔0.02s打一次点。
②[3]使用打点计时器时，都是先接通电源，后放手纸带，因此A正确，BCD错误。
故选A。
③[4]相等时间间隔内的位移差相等，因此做匀变速直线运动。
[5]打C点的速度等于BD段的平均速度，因此
[6]根据
可得加速度
19．（1）图见解析（2）
【分析】
本题考查v-t图像的物理意义。
【详解】
（1）由图可知，小球在连续相等的时间间隔内经过的位移
分别为：
，，，，
由平均速度公式：
可得各点瞬时速度：
图像如图所示
（2）在图像上取相距较远的两点，，，，，则
故小球的加速度大小为。
过关训练(共38张PPT)
2.1实验：探究小车速度随时间变化
的规律
人教版物理
必修一
新知导入
物体的运动通常是比较复杂的，物体的运动规律各不相同．
高山滑雪、鸽子飞翔、猎豹捕食等这些运动中都有速度的变化。
新知导入
那咱们从简单已学过的运动的研究，找出规律．
怎样探索速度随时间变化的规律呢?
第一章咱们学过利用打点计时器得到了，记录小车随时间变化的信息的纸带。
咱们看看小车的速度是怎样随时间变化的。
新知讲解
实验：探究小车速度随时间变化的规律
1．练习正确使用打点计时器，学会利用打上点的纸带研究物体的运动．
2．掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法(Δx＝aT2)．
3．测定匀变速直线运动的加速度．
一、实验目的
新知讲解
二、实验思路
实验：探究小车速度随时间变化的规律
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，计算得到相应时刻的瞬时速度。
新知讲解
把一端带有滑轮的长铝板平放在实验桌上，铝板上放一个可以左右移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳。小车在槽码的牵引下运动，通过研究纸带上的信息，就可以知道小车运动的速度是怎样随时间变化的。
三、设计实验
新知讲解
1、实验器材
电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸．
新知讲解
2、实验原理
以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度
，再用描点法画出小车的v-t图象，图线的倾斜程度表示加速度的大小。
v
＝
——
Δx
Δt
新知讲解
四、进行实验
(2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂适量的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面；
(1)按照实验原理图，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源；
1、实验步骤
新知讲解
(4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带；
(3)把小车停靠在打点计时器处，先接通电源，后放开小车；
(5)换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析．
新知讲解
注意事项
(1)平行：纸带、细绳要和长木板平行．
(2)两先两后：实验中应先接通电源，后放开小车；实验完毕
应先断开电源，后取纸带．
(3)防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止
钩码落地和小车与滑轮相撞．
新知讲解
注意事项
(4)减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差产生的影响，加速度大小以能在约50
cm的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜．
新知讲解
五、数据记录
1、纸带计时起点的选择：选取点迹清晰的纸带，舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始，可选择相隔0.1
s（或更短）的若干计数点进行测量，依次标号为0、1、2、3、4、5…….测量各计数点到0点的距离x。
.
.
.
图中相隔0.08s为一个计数点
0
1
2
3
4
新知讲解
2、计数点瞬时速度的求法
例题：如下图所示求纸带经过计数点2时的瞬时速度。
1
2
3
△x2
△x3
△x1
△x0
用计算较准确的平均速度来代替某点的瞬时速度。
参考答案：
针对练习
练习：如图所示为某次实验得到的一条纸带,从O开始每5个点取一个测量点,分别为A、B、C、D、E、F各点间距如图所示。
根据__________
(填公式)计算各点的瞬时速度,可得vA=_______m/s,
vB=_______m/s,vC=_______m/s,vD=_______m/s,vE=_______m/s。
0
A
B
C
D
E
F
1.22
2.00
2.78
3.62
4.40
5.18
v=Δx/Δt
cm
0.161
0.239
0.320
0.401
0.479
新知讲解
探究小车速度随时间变化的规律视频
新知讲解
0
1
2
3
4
5
6
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
计数点中间有三个点没画出
计数点
0
1
2
3
4
5
6
7
到0点距离
—
相邻两计数点时间间隔
—
计算各计数点的瞬时速度，填入表1中标有“v
1
”的一行
.
7
2.28
6.18
10.92
16.80
23.52
31.80
40.00
0.08
0.08
0.08
0.08
0.08
0.08
0.08
新知讲解
位置编号
0
1
2
3
4
5
6
时间
t
/s
0
v1
/（m·s-1）
v2
/（m·s-1）
v3
/（m·s-1）
0.280
0.432
0.355
0.512
同理，计算增减槽码后两次实验的速度，分别填入表1中标有“v2
”和“v3
”的两行内。
0.201
0.08
0.16
0.24
0.32
0.40
0.48
0.386
0.543
0.664
0.788
0.937
1.030
0.591
0.423
0.583
0.738
0.908
1.068
1.233
__
__
__
新知讲解
六、数据分析
1、以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系。
2、根据表1中的v、
t
数据，在坐标系中描点作出v-t
图像。
3、通过观察、思考，找出这些点的分布规律。
4、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。
新知讲解
根据画出的v-t图象求出小车运动的加速度
。
0
0.1 0.2
0.3
0.5
0.7
0.2
t/s
v/(m.s-1)
0.6
1.2
0.4
0.8
1.0
0.4
0.6
△t
△v
结论：小车的速度随时间的增加而均匀增加。
新知讲解
用计算机绘制
v-t
图像
借助常用的数表软件，可以迅速、准确地根据表中的数据作出
v-t
图像，甚至能够写出图像所代表的公式。
同学们阅读课文试一试用计算机绘制
v-t
图像。
某一列的单元格中依次输入测量时间，在相邻的一列输入对应的速度值按照“插入”中的“图表”的提示就能一步步地得到所画的图像。
做一做
新知讲解
如图为计算机画出的图像
课堂练习
1、某同学按如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。
(1)图中仪器A叫作___
___打点计时器，使用220
V______（填“交流”或“直流”）电源。释放小车前，小车应停在______（填“靠近”或“远离”）仪器A的位置；
电火花
交流
靠近
课堂练习
(2)使用打点计时器分析小车运动情况的实验中，有以下基本步骤：
A．松开纸带让小车带着纸带运动
B．穿好纸带
C．把打点计时器固定好
D．接通电源进行打点
以上步骤的正确顺序是______。
CBDA
课堂练习
2．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，算出小车经过各点的瞬时速度，描点作图后，关于加速度的计算，下列说法正确的是（ ）
A．根据任意两个计数点的速度，用公式
算出加速度
B．根据实验数据画出v-t图像，量出图线的倾角θ，由公式
算出加速度
C．根据实验数据画出v-t图像，选取图线上相距较远的两个点，用公式
算出加速度
D．依次选择2个计数点速度计算出多个加速度，然后算出这些加速度的平均值
C
课堂练习
3．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法正确的是（
）
A．分别逐个测出每两个相邻计数点间的距离，这样便于记录
B．为使测量更为严谨，应把打下的第一个点作为第一个测量点
C．为了便于测量，应舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点当作计时起点
D．两相邻计数点间的时间间隔必须是0.1
s
C
课堂练习
4、关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法错误的是(
)
A．长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低
B．在释放小车前，小车应停在靠近打点计时器处
C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车
D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动
A
课堂练习
5．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，对于减小实验误差来说，下列方法中有益的是(
)
A．选取计数点，把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位
B．使小车运动的加速度尽量小些
C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算
D．选用各处平整程度、光滑程度不相同的长木板做实验
AC
课堂练习
6．在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，下列说法中正确的是（
）
A．通过调节，应使小车、纸带、拉线和定滑轮上边缘在一条直线上
B．坐标轴单位长度越小越好
C．开始前要先接通电源后松纸带，打完点要先断开电源后取纸带
D．钩码的质量越大越好
AC
拓展提高
1.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，
（1）从下列给出的器材中选出需要的器材.
A．电磁打点计时器
B．天平
C．低压交流电源
D．低压直流电源
E.细绳和纸带
F.钩码和小车
G.秒表
H.一端有滑轮的长木板
I.刻度尺
选出的器材有AEFH，还需要_______.
CI
拓展提高
（2）某同学按照以下步骤进行操作：
a.换上纸带重复做次，选择一条较为理想的纸带；
b.将打点计时器间定在长木板上没有滑轮的一端，接上电源；
c.把小车停在靠近打点计时器的地方，先放开小车，再接通电源；
d.断开电源，取下纸带；
e.把一条细绳拴在小车前端，绳跨过滑轮挂上钩码，把纸带固定在小车后端并让纸带穿过打点计时器.
以上步骤有错误的是___（填步骤前的字母），应更正为______；步骤合理的顺序是________（填步骤前的字母）.
c
先接通电源再释放纸带
becda
拓展提高
2．如图所示，表示一质点在6s内的x-t图像．试据此分析质点的较详细的运动情况，并画出它的v-t图像．
课堂总结
1、注意事项：开始释放小车的时候，小车应该靠近打点计时器。先通电，后释放小车。
2、计数点瞬时速度的求法
以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度。
3、v-t图像做法：通过观察、思考，找出这些点的分布规律，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。
板书设计
一、实验目的
探究小车速度随时间变化的规律；练习使用打点计时器。
二、实验思路
三、设计实验
1、实验器材
2、实验原理
以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速度
板书设计
表示这点的瞬时速度，再用描点法画出小车的v-t图象，图线的倾斜程度表示加速度的大小。
四、实验步骤
五、数据记录
六、数据分析
通过观察、思考，找出这些点的分布规律，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。
七，实验注意事项
作业布置
课后练习和同步练习
谢谢
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人教版高中物理必修1教学设计
课题
实验：探究小车速度随时间变化的规律
单元
2
学科
物理
年级
高一
学习目标
知识与技能1．根据相关实验器材，设计实验并熟练操作器材．2．会运用已学知识处理纸带信息，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，并能用物理语言“看图说话”获取数据．过程与方法1．初步学习根据实验要求和提供器材设计实验，完成某种规律的探究方法．2．对打出的纸带信息，会用近似的方法得出各点的瞬时速度．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．4．认识数学化繁为简的工具作用，直观地运用物理图象展现规律，验证规律．5．通过实验探究过程，进一步熟练打点计时器的应用，体验瞬时速度的求解方法．情感态度与价值观1．通过对小车运动的设计，培养学生积极主动思考问题的习惯，并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性．2．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．3．在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力．4．在对现象规律的语言阐述中，提高了学生的语言表达能力，还体现了各学科之间的系，可引申到各事物间的关联性，使自己融入社会．5．通过经历实验探索过程，体验运动规律探索的方法．
重点
1．图象法研究速度随时间变化的规律．2．对运动的速度随时间变化规律的探究
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．
教学过程
教学环节
教师活动
学生活动
设计意图
导入新课
物体的运动通常是比较复杂的，物体的运动规律各不相同。出示图片：高山滑雪、鸽子飞翔、猎豹捕食。这些运动中都有速度的变化。那咱们从简单已学过的运动的研究，找出规律。第一章咱们学过利用打点计时器得到了，记录小车随时间变化的信息的纸带。出示图片：打点计时器出纸带提问：怎样探索速度随时间变化的规律呢?咱们看看小车的速度是怎样随时间变化的
学生观察图片学生思考讨论
感受物体的运动让学生了解要想知道速度随时间变化的规律，必须知道物体在一系列不同时刻的速度
讲授新课
实验：探究小车速度随时间变化的规律一、实验目的1．练习正确使用打点计时器，学会利用打上点的纸带研究物体的运动．2．掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法(Δx＝aT2)．3．测定匀变速直线运动的加速度．二、实验思路参考答案：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，计算得到相应时刻的瞬时速度。三、设计实验把一端带有滑轮的长铝板平放在实验桌上，铝板上放一个可以左右移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳。小车在槽码的牵引下运动，通过研究纸带上的信息，就可以知道小车运动的速度是怎样随时间变化的。1、实验器材：电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸．出示图片：小车在重物牵引下沿平板运动的实验装置2、实验原理以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度，再用描点法画出小车的v-t图象，图线的倾斜程度表示加速度的大小。出示纸带四、进行实验1、实验步骤(1)按照实验原理图，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源；(2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂适量的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面；(3)把小车停靠在打点计时器处，先接通电源，后放开小车；(4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带；(5)换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析．
注意事项(1)平行：纸带、细绳要和长木板平行．(2)两先两后：实验中应先接通电源，后放开小车；实验完毕应先断开电源，后取纸带．(3)防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地和小车与滑轮相撞．(4)减小误差：小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差产生的影响，加速度大小以能在约50
cm的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜．五、数据记录1、纸带计时起点的选择：选取点迹清晰的纸带，舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始，可选择相隔0.1
s（或更短）的若干计数点进行测量，依次标号为0、1、2、3、4、5…….测量各计数点到0点的距离x图中相隔0.08s为一个计数点2、计数点瞬时速度的求法例题：如下图所示求纸带经过计数点2时的瞬时速度。参考答案用计算较准确的平均速度来代替某点的瞬时速度。
针对练习练习：如图所示为某次实验得到的一条纸带,从O开始每5个点取一个测量点,分别为A、B、C、D、E、F,各点间距如图所示。根据_______(填公式)计算各点的瞬时速度,可得vA=_______m/s,
vB=_______m/s,vC=_______m/s,
vD=_______m/s,
vE=_______m/s。答案v=Δx/Δt 0.161 0.239 0.320 0.401 0.479探究小车速度随时间变化的规律视频。教师出示ppt参考答案六、数据分析1、以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系。2、根据表1中的v、
t
数据，在坐标系中描点作出v-t
图像,3、通过观察、思考，找出这些点的分布规律。4、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。根据实验中数据画出的v-t图象求出小车运动的加速度
。结论：小车的速度随时间的增加而均匀增加。用计算机绘制
v-t
图像借助常用的数表软件，可以迅速、准确地根据表中的数据作出
v-t
图像，甚至能够写出图像所代表的公式。同学们阅读课文试一试用计算机绘制
v-t
图像。某一列的单元格中依次输入测量时间，在相邻的一列输入对应的速度值按照“插入”中的“图表”的提示就能一步步地得到所画的图像。如图为计算机画出的图像课堂练习1、某同学按如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。
(1)图中仪器A叫作______打点计时器，使用220
V______（填“交流”或“直流”）电源。释放小车前，小车应停在______（填“靠近”或“远离”）仪器A的位置；(2)使用打点计时器分析小车运动情况的实验中，有以下基本步骤：A．松开纸带让小车带着纸带运动
B．穿好纸带C．把打点计时器固定好
D．接通电源进行打点以上步骤的正确顺序是______。【答案】电火花
交流
靠近
CBDA
2、2．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，算出小车经过各点的瞬时速度，描点作图后，关于加速度的计算，下列说法正确的是（ ）A．根据任意两个计数点的速度，用公式
算出加速度B．根据实验数据画出v-t图像，量出图线的倾角θ，由公式
算出加速度C．根据实验数据画出v-t图像，选取图线上相距较远的两个点，用公式
算出加速度D．依次选择2个计数点速度计算出多个加速度，然后算出这些加速度的平均值【答案】C3．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法正确的是（ ）A．分别逐个测出每两个相邻计数点间的距离，这样便于记录B．为使测量更为严谨，应把打下的第一个点作为第一个测量点C．为了便于测量，应舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点当作计时起点D．两相邻计数点间的时间间隔必须是0.1
s【答案】C4、
关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法错误的是( )A．长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低B．在释放小车前，小车应停在靠近打点计时器处C．应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动【答案】A5．在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，对于减小实验误差来说，下列方法中有益的是( )A．选取计数点，把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位B．使小车运动的加速度尽量小些C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算D．选用各处平整程度、光滑程度不相同的长木板做实验【答案】AC6．在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，下列说法中正确的是（
）A．通过调节，应使小车、纸带、拉线和定滑轮上边缘在一条直线上B．坐标轴单位长度越小越好C．开始前要先接通电源后松纸带，打完点要先断开电源后取纸带D．钩码的质量越大越好【答案】AC拓展提高1在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，（1）从下列给出的器材中选出需要的器材.A．电磁打点计时器
B．天平
C．低压交流电源
D．低压直流电源
E.细绳和纸带
F.钩码和小车
G.秒表
H.一端有滑轮的长木板
I.刻度尺选出的器材有AEFH，还需要________.（2）某同学按照以下步骤进行操作：a.换上纸带重复做次，选择一条较为理想的纸带；b.将打点计时器间定在长木板上没有滑轮的一端，接上电源；c.把小车停在靠近打点计时器的地方，先放开小车，再接通电源；d.断开电源，取下纸带；e.把一条细绳拴在小车前端，绳跨过滑轮挂上钩码，把纸带固定在小车后端并让纸带穿过打点计时器.以上步骤有错误的是________（填步骤前的字母），应更正为________；步骤合理的顺序是________（填步骤前的字母）.【答案】CI
c
先接通电源，再释放小车
becda
2．如图所示，表示一质点在6s内的x-t图像．试据此分析质点的较详细的运动情况，并画出它的v-t图像．
答案：
学生说说实验目的学生总结实验思路让学生自己设计好实验，并口头阐述相关实验器材及原理学生总结实验步骤，并找学生补充完善记忆理解实验中注意事项掌握对纸带的处理方法求纸带经过计数点2时的瞬时速度。学生练习学生观看实验视频把数据填入自己设计的表格中计算各计数点的瞬时速度，填入表1中标有“v
1
”的一行，计算增减槽码后两次实验的速度，分别填入表1中标有“v2
”和“v3
”的两行内。根据自己的数据画出v
-t图像，并根据图像求出加速度学生练习
引导学生明确本实验的实验目的。为实验做铺垫让学生对实验理论以及器材不能死记硬背要理解引导学生能按正确的实验步骤完成实验。对本实验有进一步理解引导学生采取合适的方法来处理实验数据掌握用计算较准确的平均速度来代替某点的瞬时速度的方法巩固求瞬时速度的方法为下面实验数据的处理打好基础锻炼学生处理数据分析数据的能力以及计算能力让学生学会自己处理数据的方法巩固本节知识
课堂小结
注意事项：开始释放小车的时候，小车应该靠近打点计时器。先通电，后释放小车。2、计数点瞬时速度的求法以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度。3、v-t图像做法：通过观察、思考，找出这些点的分布规律，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。
梳理自己本节所学知识进行交流
根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。
板书
一、实验目的探究小车速度随时间变化的规律二、实验思路三、设计实验1、实验器材2、实验原理以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度，再用描点法画出小车的v-t图象，图线的倾斜程度表示加速度的大小。四、实验步骤五、数据记录六、数据分析通过观察、思考，找出这些点的分布规律，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。七、注意事项
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精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
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