物理人教版（2019）必修第一册2.1实验：探究小车速度随时间的变化规律 课件（共26张ppt）

(共26张PPT)
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小车速度随时间的变化规律
探究实验
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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。
这一节我们研究小车在重物牵引下的运动，看看小车的速度是怎样随时间变化的。
物体的运动通常是比较复杂的，
物体的运动规律各不相同。
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实验：探究小车速度随时间变化的规律
一、核心素养目标
培养学生的观察能力、实验设计和动手操作能力，提高科
学探究素养。
学生对实验结果进行分析，培养其数据分析与处理能力，
发展创新意识。
在实验过程中，强调严谨的科学态度，养成良好的科研习
惯，树立正确的科学价值观，增强对科学的热爱和责任感。
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二、学习重难点.
重点：
1. 理解速度与时间的关系。
2. 掌握实验数据的收集和处理方法。
难点：
1. 实验过程中小车速度的准确测量。
2. 实验数据的线性拟合与误差分析
实验：探究小车速度随时间变化的规律
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二、实验思路
实验：探究小车速度随时间变化的规律
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
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。
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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。
三、设计实验
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1、实验器材
电火花打点计时器，220V交流电源，复写纸，一段
带有滑轮的长木板，小车，细绳，钩码，刻度尺，
坐标纸。
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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图像，图线的倾斜程度表示加速度的大小。
0
1
2
3
4
5
D
E
F
G
Δx
Δt
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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，小车停在靠近打点计时器的位置。
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。
1、实验步骤
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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。
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，打完
一条纸带后立即关闭电源。
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*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。
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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
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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：
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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、根据计算的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。
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位置 1 2 3 4 5
t/s
v/(m/s)
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1.图像中直线过不过原点？为什么？
2.图像和纵坐标的交点物理意义是什么？
3.直线的斜率代表什么？
位置 1 2 3 4 5
t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
v/(m/s) 0.400 0.479 0.555 0.630 0.717
思考
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课堂练习
1、【2017 河南郸城一中高一月考】电火花计时器的电源应是________电源，通常的工作电压为________V ，实验室使用我国民用电时，每隔________s时间打一次点。
交流
220
0.02
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课堂练习
2、【2017 西安市高一期中考试】使用打点计时器来分析物体
运动情况的实验中，有以下基本步骤：
A.松开纸带让物体带着纸带运动
B.穿好纸带
C.把打点计时器固定好
D.接通电源，进行打点
以上步骤中正确的顺序是______________
CBDA
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课堂练习
3．如图（甲）、（乙）两个图象为甲、乙两位同学从实验中得到数据后画出的小车运动的v-t图象。
同学们看了两人的实验报告后，有四个看法：
①甲的实验误差比乙的实验误差小
②甲的实验误差比乙的实验误差大
③甲在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹
④乙在实验中处理纸带时没有舍掉开头一些密集的点迹
上述说法中，正确的说法是（　　）
A．①③ B．②④ C．②③ D．①④
C
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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。
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作业布置
课后练习和学习指导
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