2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律-2021-2022学年高一物理优选课件（人教版2019必修第一册）(共21张PPT)

(共21张PPT)
2.1
实验：探究小车速度随时间变化的规律
一、实验方案设计
二、实验步骤
1.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
2.
穿纸带；挂钩码。
3.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。
4.换纸带，加钩码，再做一次.
三、实验注意事项
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。
复习
1.纸带能给我们提供哪些信息？
2.通过测量或计算还能得到哪些信息？
四、纸带分析
1.怎样分析和选取纸带上的点
（1）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）；
（2）取六个点，标号
0，1，2，3，4，5
2.如何计算所取点的速度？
平均速度
→
瞬时速度（如何测△x）
3.如何设计表格记录数据？
五、数据处理
1、列表法。
位置
0
1
2
3
4
5
时间/s
0
v1/ms-1
v2/ms-1
五、数据处理
1、列表法。
2、图象法（v
-
t
图象）：
①
根据所得数据，选择合适的标度建系（图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）
②
根据所得数据确定点的位置,观察和思考点的分布规律。
③
“拟合”图象：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，画出一条直线，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
思考
1.为什么画出的是一条直线？
2.
若某个点明显偏离直线，可能是什么原因及怎样处理？
3.
从图上可以看出小车的速度随时间怎样变化？
4.实验册上的思考题.
1．（1）某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，是否需要木板光滑_________。
（2）某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，得到一条纸带，在打出的点中依次选取连续的点A、B、C、D、E、F。所用交流电源的频率为50Hz。利用图中刻度尺读取数据并计算出打E点时小车的速度为_________m/s（结果保留三位有效数字）。
【答案】（1）不需要；
（2）0.925m/s
2．在“研究匀变速直线运动”的实验中，小车拖着纸带做匀加速直线运动，打出的一条纸带如图所示，A、B、C、D是纸带上的四个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点未画出。打点计时器所接交流电源的频率为50Hz。
(1)A、D两点中先打出的是___________(选填“A”或“D”)点
(2)A、B两点间的距离为___________cm。
【答案】A
0.70
2．(3)打点计时器打B点时小车的速度大小为___________m/s，打C点时小车的速度大小为___________m/s。(结果均保留两位有效数字)
(4)根据(3)中结果，可得小车运动的加速度大小为___________m/s2(结果保留两位有效数字)。
【答案】
0.080
0.10
0.20
3．（1）下图为《探究小车的速度随时间变化的规律》实验中所使用的器材，其中左图为实验中所用电磁打点计时器的电源。上述器材的安装中存在错误有（至少写三处）：
①_____________②____________③_________
【答案】打点计时器应接交流电
释放时滑块应靠近打点计时器
细线应与长木板平行
3．（2）如图为在《探究小车速度随时间变化的规律》实验中得到的一条纸带。其中A、B、C、D、E、F、G为计时器打出的连续的计时点。根据有关数据可知，AE间的距离为________m。打D点时小车的瞬时速度为______m/s，小车的加速度为________m/s2（保留二位小数）。
【答案】
0.0420
0.675
7.50
4．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，得到的记录纸带如图所示。
（1）电火花计时器应接在___________电源上（填“直流”或“交流”），工作电压为________V。
（2）图中显示读取或记录的数据中有误的是______段（填“AB”、“BC”、“CD”、“DE”或“EF”）
【答案】
交流
220
AB
4．（3）图中的点为记数点，在每两个相邻的记数点间还有4个点没有画出，则从打下A点到打下E点共历时_______s，打下C点时小车的瞬时速度为_______m/s，小车的加速度大小为_______m/s2（结果保留2位有效数字）。
【答案】
0.4
0.51
2.0
5．（1）用图甲所示的装置做“探究小车速度随时间变化的规律”和“探究加速度与力、质量的关系”这两个实验时，都必须的措施有________；
A．细线要与长木板平行
B．钩码质量远小于小车质量
C．先接通电源，后释放小车
D．在不挂钩码的情况下，小车能沿木板匀速运动
【答案】
AC
5．（2）用图甲所示的装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验，除了图中所给器材以及交流电源和导线外，在下列器材中，还必须使用的一种器材是________；
A．秒表　B．天平（含砝码）　C．刻度尺
（3）用图甲所示的装置做“探究加速度与力、质量的关系”实验，打出的其中一条纸带如图乙所示，已知纸带上相邻两计数点间还有四个点未画出，打点计时器使用的交流电频率为50Hz，则打点计时器打A点时，小车的速度大小为________m/s。由该纸带可知，小车的加速度大小为______m/s2（上述两结果均保留两位有效数字）。
【答案】
C
0.34
0.39
6．某探究小组在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，选出了如图所示的一条纸带（每两点间还有4个点没有画出来），纸带上方的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为50Hz。
(1)纸带上相邻两个计数点间的时间间隔为________s。
【答案】
0.1
6．(2)根据纸带上的数据，计算打下C点时小车的瞬时速度填在下表中。
【答案】
0.996
位置
A
B
C
D
E
v（m/s）
0.605
0.810
______
1.176
1.390
6．(3)在图中画出小车的v－t图像________。
【答案】
1.94
（1.90-1.99均可）
(4)根据v－t图像求出该匀变速直线运动的加速度为________m/s2。