2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律课件 2024-2025学年 高一物理必修一人教版(共19张PPT)
文档属性
| 名称 | 2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律课件 2024-2025学年 高一物理必修一人教版(共19张PPT) |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 12.5MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-08-07 09:31:24 | ||
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文档简介
(共19张PPT)
实验：探究小车速度随时间变化的规律
【实验目的】
1.用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，探究小车
速度随时间的变化规律．
2.进一步熟悉打点计时器的使用及纸带的分析方法．
3.会用图象法处理实验数据．
课堂引入
物体的运动通常比较复杂、运动规律也各不相同。我们如何探索物体运动所蕴含的规律呢？
一、实验思路：
如图所示，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．
小车在重物牵引下沿平板运动的实验装置
二、进行实验
把小车停在靠近打点计时器的位置。启动计时器，然后放开小车，让它拖着纸带运动。于是，打点计时器在纸 带上打下一行小点。随后，立即关闭电源。 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。
1．如图所示，把一端附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路．
2．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面．
3．把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点．
4．换上新的纸带，重复实验两次．
5．增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验．
三、数据记录
为了便于测量，舍掉纸带开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点。
可选择相隔0.1s（也就是相隔四个点）的若干计数点进行测量。
记入自己设计的表格，利用第一章第3节所学的方法得出各计数点的瞬时速度，填入表1中标有“v1”的一行。
△x0
△x1
△x2
0
1
2
3
位置编号 0 1 2 3 4 5 6 、、、
时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
v1（m·s-1）
v2（m·s-1）
v3（m·s-1）
、、、
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。
你能否从表格中的数据看出小车速度随时间变化的定量关系？如果不能，怎么办？
四、数据分析
1.在坐标纸上建立直角坐标系,横轴表示时间t,纵轴表示速度v,并根据表格中的数据在坐标系中描点作出v-t图像.
2.用图像法处理数据时要注意:(1)坐标轴的单位长度选取要合理,应使图像大致布满坐标纸.(2)用一条平滑的曲线或直线“拟合”这些点,并使难以落在线上的点大致均匀地分布在图线两侧,如图所示.
五、实验结论
通过探究,小车的运动规律是怎样的
答案:在拉力作用下,小车的速度随着时间均匀增大.如果没有实验误差,小车的速度v和时间t满足线性关系.
3.观察得到的v-t图像,小车的速度和时间之间有怎样的关系 怎样求出小车的加速度
例1.在测定匀变速直线运动加速度的实验中，某同学操作中有以下实验步骤：
A．拉住纸带，将小车移至靠 近打点计时器处，先放开纸带，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
先通电，再放纸带
典型例题
1．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法中错误的是( )
A．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的位置
C．应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车
D．要在小车到达滑轮前使小车停止运动
解析：选A 木板不能侧向倾斜是对的，否则小车在运动中不能沿直线运动，很有可能侧向滑离木板；但如果一端高一端低，小车仍然做匀变速直线运动，这样对实验并没有影响，故A错误。
课堂练习
一、实验思路
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。
实验器材有：电磁打点计时器，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（用来做v-t图像）。注意不需要用秒表。
二、进行实验（实验步骤）
①把一端带有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路。
②让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，把小车停在靠近打点计时器的位置。
③先接通电源启动计时器，然后放开小车，让它拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一行小点。随后，立即关闭电源。
④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。
注意事项：
1、开始释放小车的时候，小车应该靠近打点计时器。
2、先通电，后释放小车。
3、打点完毕，马上关闭电源。
4、钩码的质量要适中，不能质量太大，也不能质量太小。
5、实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们被碰坏或跌坏。
三、数据记录（处理纸带）
为了便于测量，舍掉纸带开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点。在纸带起始端附近，取一个开始的计数点为0下面连续四个点为一个计数点。
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。
计数点瞬时速度的求法
四、数据分析
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。
②小车的速度随时间均匀增加，即小车在做匀加速直线运动。
①图线为一条倾斜的直线；
实验结论：
实验：探究小车速度随时间变化的规律
【实验目的】
1.用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，探究小车
速度随时间的变化规律．
2.进一步熟悉打点计时器的使用及纸带的分析方法．
3.会用图象法处理实验数据．
课堂引入
物体的运动通常比较复杂、运动规律也各不相同。我们如何探索物体运动所蕴含的规律呢？
一、实验思路：
如图所示，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．
小车在重物牵引下沿平板运动的实验装置
二、进行实验
把小车停在靠近打点计时器的位置。启动计时器，然后放开小车，让它拖着纸带运动。于是，打点计时器在纸 带上打下一行小点。随后，立即关闭电源。 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。
1．如图所示，把一端附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路．
2．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面．
3．把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点．
4．换上新的纸带，重复实验两次．
5．增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验．
三、数据记录
为了便于测量，舍掉纸带开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点。
可选择相隔0.1s（也就是相隔四个点）的若干计数点进行测量。
记入自己设计的表格，利用第一章第3节所学的方法得出各计数点的瞬时速度，填入表1中标有“v1”的一行。
△x0
△x1
△x2
0
1
2
3
位置编号 0 1 2 3 4 5 6 、、、
时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
v1（m·s-1）
v2（m·s-1）
v3（m·s-1）
、、、
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。
你能否从表格中的数据看出小车速度随时间变化的定量关系？如果不能，怎么办？
四、数据分析
1.在坐标纸上建立直角坐标系,横轴表示时间t,纵轴表示速度v,并根据表格中的数据在坐标系中描点作出v-t图像.
2.用图像法处理数据时要注意:(1)坐标轴的单位长度选取要合理,应使图像大致布满坐标纸.(2)用一条平滑的曲线或直线“拟合”这些点,并使难以落在线上的点大致均匀地分布在图线两侧,如图所示.
五、实验结论
通过探究,小车的运动规律是怎样的
答案:在拉力作用下,小车的速度随着时间均匀增大.如果没有实验误差,小车的速度v和时间t满足线性关系.
3.观察得到的v-t图像,小车的速度和时间之间有怎样的关系 怎样求出小车的加速度
例1.在测定匀变速直线运动加速度的实验中，某同学操作中有以下实验步骤：
A．拉住纸带，将小车移至靠 近打点计时器处，先放开纸带，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
先通电，再放纸带
典型例题
1．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法中错误的是( )
A．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的位置
C．应先接通电源，待打点计时器打点稳定后再释放小车
D．要在小车到达滑轮前使小车停止运动
解析：选A 木板不能侧向倾斜是对的，否则小车在运动中不能沿直线运动，很有可能侧向滑离木板；但如果一端高一端低，小车仍然做匀变速直线运动，这样对实验并没有影响，故A错误。
课堂练习
一、实验思路
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。
实验器材有：电磁打点计时器，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（用来做v-t图像）。注意不需要用秒表。
二、进行实验（实验步骤）
①把一端带有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路。
②让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，把小车停在靠近打点计时器的位置。
③先接通电源启动计时器，然后放开小车，让它拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一行小点。随后，立即关闭电源。
④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。
注意事项：
1、开始释放小车的时候，小车应该靠近打点计时器。
2、先通电，后释放小车。
3、打点完毕，马上关闭电源。
4、钩码的质量要适中，不能质量太大，也不能质量太小。
5、实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们被碰坏或跌坏。
三、数据记录（处理纸带）
为了便于测量，舍掉纸带开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点。在纸带起始端附近，取一个开始的计数点为0下面连续四个点为一个计数点。
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。
计数点瞬时速度的求法
四、数据分析
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。
②小车的速度随时间均匀增加，即小车在做匀加速直线运动。
①图线为一条倾斜的直线；
实验结论：