《2024版新教材高中物理第二章匀变速直线运动的研究2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律课件新人教版必修第一册》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2024版新教材高中物理第二章匀变速直线运动的研究2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律课件新人教版必修第一册（41页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1实验：探究小车速度随时间变化的规律实验：探究小车速度随时间变化的规律导学学掌握必掌握必备知知识共研共研突破关突破关键能力能力精精炼落落实学科素养学科素养核心素养定位科学探究(1)进一步练习使用打点计时器(2)会利用纸带求瞬时速度(3)会利用v-t图像处理实验数据，并由图像计算小车的加速度和判断小车的运动情况导学学掌握必掌握必备知知识一、实验思路如图所示，把一端带有_的长木板平放在实验桌上，木板上放一个可以左右移动的_，小车一端连接穿过打点计时器的_，另一端连接绕过滑轮系有_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滑轮小车纸带槽码二、进行实
2、验1把附有滑轮的_放在实验台上，并使滑轮伸出桌面，把_固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路，如图所示长木板打点计时器 在纸带上打更多的点2把小车停在靠近打点计时器的位置先_，后_目的：在纸带上打出更多可利用的点(选填“启动打点计时器”或“放开小车”)，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一行小点随后，立即关闭电源防止损坏打点计时器3增减所挂的_(或在小车上放置重物)，更换纸带再做两次实验启动打点计时器放开小车槽码三、数据记录及数据分析1采集数据密集点易造成较大误差 从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉纸带开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为_起点可选择相隔0.1s(或更短)的
3、若干计数点进行测量如图所示，先测量出各个计数点到计时起点的距离x1、x2、x3、x4、x5，再计算出相邻的两个计数点间的距离：x1x1，x2x2x1，x3x3x2，x4x4x3，x5x5x4，.计时2求各计数点的瞬时速度(1)各计数点对应的瞬时速度用平均速度来代替，即v1_，v2_，T为相邻两个计数点间的时间间隔，若交流电源频率为50Hz，每隔四个点取一个计数点(相邻两个计数点之间还有四个点)则T0.1s.(2)设计表格并记录相关数据位置编号0123456时刻t/s00.10.20.30.40.50.6v/(ms1)3数据分析(1)在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表
4、格中的数据在坐标系中描点(2)画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计，如右图所示(3)观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律(4)根据所画v-t图像求出小车运动的加速度a_1匀变速直线运动物体运动的速度增大或减小时，加速度不变化，即“速度均匀增加”或“速度均匀减小”这是一种最简单的变速运动匀变速直线运动1实验步骤速记实验步骤可简化为：放置固定连接先启后放再关重复实验数据分析2实验注意事项(1)实验前：固定长木板时定滑轮要伸出桌面，打点计时器要固定于没有定滑轮的一端；应让小车停在靠近打点计时器的位置，这样可以最大限度地利用纸带
5、；细绳应与长木板平行，保证小车的加速度不变(2)实验时：必须先启动打点计时器，再释放小车(3)实验后：必须先断开电源，再取下纸带(4)牵引小车的槽码个数要适当，以免加速度过大而使纸带上的点太少，或者加速度太小而使各段位移差别不大，导致误差增大(5)在坐标纸上画v-t图像时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图像尽量分布在坐标平面中央,2减小长度测量的误差纸带上开头有一些过于密集的点迹，因此通常会舍去这些点；如果逐一测量计数点之间的距离xn，就会引起较大的误差，因此使用“0刻度一次对齐法”以减小长度测量时的误差共研共研突破关突破关键能力能力目标一实验操作及数据处理目标一实验操作及数据处理【导思】实验
6、装置如图为实验开始前的装置，图中错误或不妥之处有哪些？提示：(1)电源应改用约8V的交变电源(电池提供直流电，直流电不能使电磁打点计时器打点)；(2)牵引小车的细线没有与木板平行(小车运动的加速度不是恒定值)；(3)小车离打点计时器太远(纸带上打的点太少)【典例】例12023浙江北斗联盟高一上联考同学们利用如图1所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验请你完成下列有关问题：(1)关于该实验，下列仪器中需要使用的是_；A弹簧测力计B砝码C秒表D刻度尺(2)本实验中关于轨道末端滑轮高度的调节正确的是_；DB解析：(1)仪器中需要使用刻度尺测量纸带上打点间的距离，故选D.(2)调节轨道末端滑轮
7、高度时应尽量使细线与轨道平行，故选B(3)小明同学选取一条点迹清晰的纸带进行研究，在纸带上选出了七个计数点，如图2所示，根据纸带提供的信息，纸带上A点对应刻度尺的读数是_cm，计数点A对应的小车的瞬时速度是_m/s(结果保留三位有效数字)，另测得计数点E对应的小车速度是1.03m/s，则小车运动的加速度为_m/s2(结果保留两位有效数字)2.400.6252.5例2做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验(1)用一条纸带穿过计时器，该同学发现有图甲中的两种穿法，感到有点犹豫你认为_(选填“A”或“B”)的穿法效果更好B解析：纸带应穿过打点计时器的限位孔，压在复写纸下面，据图甲可知B穿法正确(2
8、)完成实验后，小明用刻度尺测量纸带距离时如图乙，B点的读数是_cm，已知打点计时器每0.02s打一个点，则B点对应的速度vB_m/s(vB结果保留三位有效数字)3.001.35(3)某实验小组中的四位同学利用同一条纸带的数据作v-t图像，分别作出了如图所示的四幅v-t图像，其中最规范的是_A目标二实验创新目标二实验创新【导思】想一想：除槽码牵引小车(拉着纸带)运动外，还有哪些方法可以获得运动物体在不同时刻的位置关系？【典例】例3一小球在桌面上从静止开始做加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球的位置编号如图甲所示，1位置恰为小球刚开始运动的瞬间，作为
9、零时刻摄影机连续两次曝光的时间间隔均相同(1)小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度如表所示，将表中的数据补充完整计数点序号12345速度vn/(ms1)v10v20060v3_v40180v5_0.1200.240(2)在图乙所示的坐标纸上作出小球的速度时间图像(保留描点痕迹)(3)由v-t图像可知小球运动的规律：速度随时间_均匀增加例4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110.为了判断该赛车的运动情况，该同学对整理好
10、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/s2.0.12.63.22精精炼落落实学科素养学科素养1.某同学用打点计时器做研究变速运动的实验他按下图所示安装实验器材，准备接通电路做实验(1)在他所组装的器材中，有三处错误，请你指出：_；_；_.电压不应选2V，应选8V不应接直流输出，应接交流输出小车不应靠近滑轮，应靠近打点计时器复写纸0.02(n1)BAEDCF2在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，打点计时器
11、使用的交变电源的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F，相邻两计数点之间还有四个点未画出，各点到A点的距离依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm.(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB_m/s，C、E间的平均速度为v_m/s.(结果保留两位有效数字)(2)以打A点时为计时起点，建立v-t坐标系图，请在下图中作出小车运动的速度与时间的关系图线(3)根据图线可得小车运动的加速度为_m/s2.(结果保留一位有效数字)0.250.4513如图甲所示，用打点计时器记录小车的运动情况小车开始在水平玻璃板上运动，后来在薄布面上做减速运动所打出的纸带及相邻两点间的距离(单位：cm)如图乙所示，纸带上相邻两点间时间间隔为0.02s.(1)计算打点计时器打出点2、3时小车的速度大小，填入表中；(2)在平面直角坐标系中作出小车在薄布上运动的v-t图像：(3)小车在玻璃板上运动的速度大小为_m/s.计数点序号12345速度vn/(ms1)0.75_0.450.350.650.550.85
