物理人教版（2019）必修第一册2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律（共21张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）必修第一册2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律（共21张ppt） |
|
|
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 33.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2023-08-30 00:00:00 | ||
图片预览
文档简介
(共21张PPT)
2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律
在生活中，人们跳远助跑、水中嬉戏、驾车行驶、短道速滑.
在自然界里，物体下落、鸽子飞翔、猎豹捕食、蜗牛爬行、蚂蚁搬家……
这些运动中都有速度的变化．
物体的速度变化存在规律吗？
怎样探索速度随时间变化的规律呢？
观察与思考
一、实验思路
1.实验目的：
2.实验方案：
让小车在木板上在重物的牵引下运动
槽码牵引小车在长木板上运动
探究小车速度随时间变化的规律.
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
例：求3这个计数点的速度
T为多少
x1
x2
x3
x4
x5
处理的纸带
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
（1）完成表格
位置编号 O 1 2 3 4
位移△ x（m）
时间间隔 △t（s）
时刻t/s
瞬时速度V/(m/s)
表格:小车在几个时刻的瞬时速度
假如两个计数点之间忽略了两个点，以O点为零时刻的话，
表格中的时间间隔和时刻该怎么填？
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
需要测量小车运动不同时刻的速度
测量位移和时间
刻度尺测量位移
由纸带直接读出时间
小车拖动纸带运动，打点计时器打出点迹
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
二、实验器材
打点计时器(带导线)、交变电源、纸带、一端带有定滑轮的长木板、小车、细绳、槽码、刻度尺、复写纸、坐标纸。
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
数据处理:列表法
小车的瞬时速度随时间增大而增大
思考:小车的具体运动规律是什么
- -
0.201
0.280
0.432
0.355
0.512
同理，可求出另外两条纸带的情况
瞬时速度与时间是否成正比？
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
三、进行实验
1.在长木板上固定打点计时器，并使滑轮伸出桌面，连接电路。让小车停在靠近打点计时器的位置，安装好纸带，连接细绳和槽码。
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
2.先启动计时器，后放开小车，打点完成后立即关闭电源，观察纸带的点迹是否清晰。
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
v
t
时刻t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
瞬时速度V/(m/s) 0.201 0.280 0.355 0.432 0.512
（2）利用表格，绘制图像
①图象差了什么？
（m/s）
（s）
0
②取单位长度（每格代表
的大小）
③描点（用五个点表示五
个时刻的瞬时速度）
④最后用平滑曲线连接五
个点
用一直线“拟合”这些点，
即让所画的直线连接尽可能多的点，不能连接的点应均匀
分布在直线两侧，舍弃离直线较远的点。
结论：在忽略误差的影响下，小车的v—t图象近似一条直线.
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
1、根据所得数据，选择合适的标度建立直角坐标系（图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）
2、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。
3.若某个点明显偏离直线，实验中有误差，应舍掉
图象法处理数据
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
3.增减所挂的槽码(或在小车上放置重物)，更换纸带，再做两次实验。 4.实验获得的纸带
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
纸带的处理
舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始,若纸带上点与点之间的距离较小，每五个计时点取一个计数点 ,依次标号为0，1，2，3，4，5 （间隔不再是0.02s）（但要看具体情况灵活选定）；
0.10s
0.10s
过于密集不清晰的点
问题1：怎样分析和选取纸带上的点？
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
列表法处理数据法
小车的瞬时速度随时间增大而增大。
思考:小车的具体运动规律是什么
- -
0.201
0.280
0.432
0.355
0.512
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
t/s
v/(m/s)
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
处理的纸带
例：求3这个计数点的速度：
v3 = v24 = ———
x 24
2△t
x1
x2
x3
x4
x5
问题2：如何计算出所取点的瞬时速度？
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
t/s
v/(m/s)
描绘小车的
V-t图
实验中取平均值，是减少偶然误差一种最重要的方法，直观，形象，生动，让人一目了然。
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
1．(2022·湖北部分重点高中高一上期中)小明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)释放小车时，实验装置如图甲所示，指出该装置中操作错误的是________。
A．电磁打点计时器接在直流电源上了
B．小车质量没有远大于槽码质量
C．小车离打点计时器过远
解析 (1)电磁打点计时器应接在交变电源上；不需小车质量远大于槽码质量；小车离打点计时器过远，故选A、C。
AC
实验能力自测
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
2．某同学在玩具赛车的赛车场看赛车比赛时，用相机连拍功能对经过的某玩具赛车进行了连拍，然后他把连拍后的照片对应赛道位置排列好，排列好的位置关系如图所示。已知该照相机的连拍频率是每秒10片，照片与实物的比例为1∶10。为了判断该赛车的运动情况，该同学对整理好的照片进行了研究。请根据图中数据回答下列问题：
(1)该照相机连拍时，其拍摄周期为T＝________s。
(2)图中从左向右玩具赛车在第二个位置的速度v2＝________m/s，赛车在第五个位置的速度v5＝________m/s。
(3)该玩具赛车在连拍时间内的平均加速度a＝________m/s2。
2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律
在生活中，人们跳远助跑、水中嬉戏、驾车行驶、短道速滑.
在自然界里，物体下落、鸽子飞翔、猎豹捕食、蜗牛爬行、蚂蚁搬家……
这些运动中都有速度的变化．
物体的速度变化存在规律吗？
怎样探索速度随时间变化的规律呢？
观察与思考
一、实验思路
1.实验目的：
2.实验方案：
让小车在木板上在重物的牵引下运动
槽码牵引小车在长木板上运动
探究小车速度随时间变化的规律.
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
例：求3这个计数点的速度
T为多少
x1
x2
x3
x4
x5
处理的纸带
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
（1）完成表格
位置编号 O 1 2 3 4
位移△ x（m）
时间间隔 △t（s）
时刻t/s
瞬时速度V/(m/s)
表格:小车在几个时刻的瞬时速度
假如两个计数点之间忽略了两个点，以O点为零时刻的话，
表格中的时间间隔和时刻该怎么填？
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
需要测量小车运动不同时刻的速度
测量位移和时间
刻度尺测量位移
由纸带直接读出时间
小车拖动纸带运动，打点计时器打出点迹
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
二、实验器材
打点计时器(带导线)、交变电源、纸带、一端带有定滑轮的长木板、小车、细绳、槽码、刻度尺、复写纸、坐标纸。
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
数据处理:列表法
小车的瞬时速度随时间增大而增大
思考:小车的具体运动规律是什么
- -
0.201
0.280
0.432
0.355
0.512
同理，可求出另外两条纸带的情况
瞬时速度与时间是否成正比？
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
三、进行实验
1.在长木板上固定打点计时器，并使滑轮伸出桌面，连接电路。让小车停在靠近打点计时器的位置，安装好纸带，连接细绳和槽码。
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
2.先启动计时器，后放开小车，打点完成后立即关闭电源，观察纸带的点迹是否清晰。
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
v
t
时刻t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
瞬时速度V/(m/s) 0.201 0.280 0.355 0.432 0.512
（2）利用表格，绘制图像
①图象差了什么？
（m/s）
（s）
0
②取单位长度（每格代表
的大小）
③描点（用五个点表示五
个时刻的瞬时速度）
④最后用平滑曲线连接五
个点
用一直线“拟合”这些点，
即让所画的直线连接尽可能多的点，不能连接的点应均匀
分布在直线两侧，舍弃离直线较远的点。
结论：在忽略误差的影响下，小车的v—t图象近似一条直线.
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
1、根据所得数据，选择合适的标度建立直角坐标系（图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）
2、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。
3.若某个点明显偏离直线，实验中有误差，应舍掉
图象法处理数据
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
3.增减所挂的槽码(或在小车上放置重物)，更换纸带，再做两次实验。 4.实验获得的纸带
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
纸带的处理
舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始,若纸带上点与点之间的距离较小，每五个计时点取一个计数点 ,依次标号为0，1，2，3，4，5 （间隔不再是0.02s）（但要看具体情况灵活选定）；
0.10s
0.10s
过于密集不清晰的点
问题1：怎样分析和选取纸带上的点？
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
列表法处理数据法
小车的瞬时速度随时间增大而增大。
思考:小车的具体运动规律是什么
- -
0.201
0.280
0.432
0.355
0.512
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
t/s
v/(m/s)
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
处理的纸带
例：求3这个计数点的速度：
v3 = v24 = ———
x 24
2△t
x1
x2
x3
x4
x5
问题2：如何计算出所取点的瞬时速度？
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
t/s
v/(m/s)
描绘小车的
V-t图
实验中取平均值，是减少偶然误差一种最重要的方法，直观，形象，生动，让人一目了然。
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
1．(2022·湖北部分重点高中高一上期中)小明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)释放小车时，实验装置如图甲所示，指出该装置中操作错误的是________。
A．电磁打点计时器接在直流电源上了
B．小车质量没有远大于槽码质量
C．小车离打点计时器过远
解析 (1)电磁打点计时器应接在交变电源上；不需小车质量远大于槽码质量；小车离打点计时器过远，故选A、C。
AC
实验能力自测
莫愁前路无知己，天下谁人不识君
2．某同学在玩具赛车的赛车场看赛车比赛时，用相机连拍功能对经过的某玩具赛车进行了连拍，然后他把连拍后的照片对应赛道位置排列好，排列好的位置关系如图所示。已知该照相机的连拍频率是每秒10片，照片与实物的比例为1∶10。为了判断该赛车的运动情况，该同学对整理好的照片进行了研究。请根据图中数据回答下列问题：
(1)该照相机连拍时，其拍摄周期为T＝________s。
(2)图中从左向右玩具赛车在第二个位置的速度v2＝________m/s，赛车在第五个位置的速度v5＝________m/s。
(3)该玩具赛车在连拍时间内的平均加速度a＝________m/s2。