2.1 实验 探究小车速度随时间变化的规律 课件—2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册(共15张PPT)

(共15张PPT)
2.1 实验 探究小车速度随时间变化的规律
一、实验目的
1.进一步练习使用打点计时器。
2.会处理纸带并会求各点的瞬时速度。
3.描绘物体运动的v-t图像，并由图像探究小车的速度随时间变化的规律。
二、实验原理
把一端带有滑轮的长木板平放在实验桌上，木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．利用打点计时器所打纸带的信息，代入计算式vn＝ ，即用以n点为中心的一小段时间间隔的平均速度代替n点的瞬时速度。
2．用描点法作出小车的v t图像，根据图像的形状判断小车的运动性质．若所得图像为一条倾斜直线，则表明小车做匀变速直线运动。
3．利用v t图像求出小车的加速度。
三、实验器材
打点计时器，交流电源，导线，纸带，小车，一段附有滑轮的长木板，细绳，槽码，刻度尺，坐标纸。
学生电源
打点计时器
一段附有滑轮的长木板
纸带、复写纸
槽码
小车
刻度尺
新知讲解
1、实验器材
电磁式打点计时器，6v低压电源，复写纸，导线，一段带有滑轮的长木板，小车，细绳，钩码，刻度尺，坐标纸。
4.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 更换纸带，重复做三次。
5.注意事项
(1)滑轮不能过高,细绳应与木板平行。
(2)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,防止小车从木板上掉下来。
(3)先接通电源，后让纸带运动。
二、数据处理的方法
1．选取纸带、确定计数点并进行测量
(1)在三条纸带中选择一条最清晰的纸带。
(2)为了便于测量，一般舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作计时起点(0点)。
(3)每5个点(相隔0.1 s)取1个计数点进行测量(如下图所示，相邻两点中间还有4个点未画出)。
(2)设计表格并记录相关数据
位置编号 0 1 2 3 4 5
时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
距离x/m
瞬时速度v/(m·s－1)
2.瞬时速度的计算
(1)瞬时速度的求解方法：
v1=(x1+x2)/2T , v2=(x2+x3)/2T … …
vn＝
3.数据处理（1）怎样选取纸带和分析纸带上的点？
问题探究
（2）如何求出各计数点的瞬时速度？请设计表格处理数据。

（3）求出各点速度后，怎样分析和利用这些数据，找到小车速度的变化规律？

0　0.1　0.2　0.3　0.4　0.5 0.6
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
t/s
v/(m.s-1)
分析讨论
图线的特点？
小车的运动规律？
如何求加速度？
△t
△v
为什么这些点不能全部落在拟合的直线上，只能大致在一条直线上？
位置 0 1 2 3 4 5 6
时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
V/（m·s-1） ／ 0.45 0.60 0.74 0.89 1.03 1.19
实验测得一组数据如下：
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．
3．作v－t图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差．
三、误差分析
四、实验的注意事项

实验结论
描点、连线、作图，观察v-t图像
t/s
v/(m.s-1)
舍去！
1、图线的特点？
2、小车的运动规律？
课堂小结：
　用打点计时器来测量小车速度随时间的变化规律，看到了小车在恒定拉力作用下的速度随时间均匀增加，为后面学习匀变速直线运动打下基础。
作业：完成课后作业。