實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊(cè)

人教版(2019)必修第一冊(cè)物理高中2.1實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？新課教學(xué)：通過(guò)研究小車在重物牽引下運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。合作探究任務(wù)：

閱讀課本同組同學(xué)進(jìn)行討論實(shí)驗(yàn)具體方案。實(shí)驗(yàn)?zāi)康模杭热贿x擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程交流電源刻度尺鉤碼小車細(xì)繩紙帶打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板實(shí)驗(yàn)器材：測(cè)量小車的速度，做出小車的v-t圖象，初步分析小車速度變化的規(guī)律。實(shí)驗(yàn)任務(wù)：既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程一、選取紙帶實(shí)驗(yàn)步驟：⑴把一端附有滑輪的長(zhǎng)木板水平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端，插好電源。⑵穿紙帶；掛鉤碼。⑶先接通電源，然后放開(kāi)小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打完一條后立即關(guān)閉電源。⑷換紙帶，更換鉤碼，再做兩次.既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程OABCDEO’OABCDEO’二、取點(diǎn)1、每打三個(gè)點(diǎn)取一個(gè)點(diǎn)2、每打兩個(gè)點(diǎn)取一個(gè)點(diǎn)問(wèn)題：兩種情況中，BC之間的時(shí)間t1是多少？

OA之間的時(shí)間間隔t2為多少？既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：1．滑輪不能過(guò)高或過(guò)低,細(xì)繩應(yīng)與木板平行.2、實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意保護(hù)小車及滑輪，要避免它們被碰壞或跌壞。3．小車另一端所掛的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng)，以100g以內(nèi)為宜，若用到150g以上，則紙帶打出的點(diǎn)數(shù)不能滿足一0.1s為計(jì)數(shù)點(diǎn)，計(jì)時(shí)間隔可取0.8s-0.6s.既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程例：求3這個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度T為多少?x1x2x3x4x5處理的紙帶既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程紙帶的處理1、方法：列表法圖象法編號(hào)x/cmt/sv/cm/s0123456既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程（1）完成表格位置編號(hào)O1234位移△x（m）時(shí)間間隔△t（s）時(shí)刻t/s瞬時(shí)速度V/(m/s)表格:小車在幾個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度假如兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間忽略了兩個(gè)點(diǎn)，以O(shè)點(diǎn)為零時(shí)刻的話，表格中的時(shí)間間隔和時(shí)刻該怎么填？既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程1.固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)讓限位孔處在長(zhǎng)木板的中央位置。2.滑輪不能過(guò)高,細(xì)繩應(yīng)與木板平行。3.小車應(yīng)由緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處開(kāi)始釋放，在撞擊長(zhǎng)木板末端前應(yīng)

讓小車停止運(yùn)動(dòng)，防止小車從板上掉下來(lái)。4.先接通電源，后讓紙帶運(yùn)動(dòng)。5.每次打點(diǎn)結(jié)束后立即關(guān)閉電源。6.將所測(cè)得的數(shù)據(jù)記錄下來(lái)?！咀⒁馐马?xiàng)】三、分組實(shí)驗(yàn)采集數(shù)據(jù)既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程計(jì)算某點(diǎn)的瞬時(shí)速度（當(dāng)△t較小，瞬時(shí)速度近似等于平均速度）0ABCDE

近似法求瞬時(shí)速度時(shí)，求解五個(gè)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，其實(shí)實(shí)際要取幾個(gè)點(diǎn)呢？回顧瞬時(shí)速度的求解問(wèn)題：如何求A點(diǎn)和D點(diǎn)的瞬時(shí)速度？（刻度尺測(cè)量位移時(shí)，切記估讀）既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程1、根據(jù)所得數(shù)據(jù)，選擇合適的標(biāo)度建立直角坐標(biāo)系（圖象盡量分布在坐標(biāo)系平面的大部分面積）2、擬合：從點(diǎn)的分布可以有很大把握地說(shuō)這些點(diǎn)應(yīng)該在一條直線上，用直線擬合，讓盡可能多的點(diǎn)處在直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)對(duì)稱地分布在直線兩側(cè)。3.若某個(gè)點(diǎn)明顯偏離直線，實(shí)驗(yàn)中有誤差，應(yīng)舍掉圖象法處理數(shù)據(jù)既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程1．(2022·湖北部分重點(diǎn)高中高一上期中)小明同學(xué)按如圖所示裝置做“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)。(1)釋放小車時(shí)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，指出該裝置中操作錯(cuò)誤的是________。A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接在直流電源上了B．小車質(zhì)量沒(méi)有遠(yuǎn)大于槽碼質(zhì)量C．小車離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器過(guò)遠(yuǎn)解析(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)接在交變電源上；不需小車質(zhì)量遠(yuǎn)大于槽碼質(zhì)量；小車離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器過(guò)遠(yuǎn)，故選A、C。AC實(shí)驗(yàn)?zāi)芰ψ詼y(cè)既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程2．某同學(xué)在玩具賽車的賽車場(chǎng)看賽車比賽時(shí)，用相機(jī)連拍功能對(duì)經(jīng)過(guò)的某玩具賽車進(jìn)行了連拍，然后他把連拍后的照片對(duì)應(yīng)賽道位置排列好，排列好的位置關(guān)系如圖所示。已知該照相機(jī)的連拍頻率是每秒10片，照片與實(shí)物的比例為1∶10。為了判斷該賽車的運(yùn)動(dòng)情況，該同學(xué)對(duì)整理好的照片進(jìn)行了研究。請(qǐng)根據(jù)圖中數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題：(1)該照相機(jī)連拍時(shí)，其拍攝周期為T＝________s。(2)圖中從左向右玩具賽車在第二個(gè)位置的速度v2＝________m/s，賽車在第五個(gè)位置的速度v5＝________m/s。(3)該玩具賽車在連拍時(shí)間內(nèi)的平均加速度a＝________m/s2。提示：將實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)在電腦的Excel文件中輸入表格，利用其“圖表向?qū)А睌M合v-t圖象。擬合：從點(diǎn)的分布可以有很大把握地說(shuō)這些點(diǎn)應(yīng)該在一條直線上，用直線擬合，讓盡可能多的點(diǎn)分布在直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)對(duì)稱地分布在直線兩側(cè)。如圖所示。四、數(shù)據(jù)處理歸納結(jié)論1

.如何直觀地反應(yīng)小車瞬時(shí)速度？思考既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程3．如圖所示是用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)瞬時(shí)速度實(shí)驗(yàn)時(shí)得到的一條紙帶的一部分，從0點(diǎn)開(kāi)始依照打點(diǎn)的先后依次標(biāo)為0、1、2、3、4、5、6、…，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔用T來(lái)表示，現(xiàn)在量得0、1間的距離x1＝5.18cm，1、2間的距離x2＝4.40cm，2、3間的距離x3＝3.62cm，3、4間的距離x4＝2.78cm，4、5間的距離x5＝2.00cm，5、6間的距離x6＝1.22cm(電源頻率為50Hz)。(1)根據(jù)上面記錄，計(jì)算打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打3點(diǎn)時(shí)的速度并填在下表中(保留到小數(shù)點(diǎn)后2位)。0.400.601.001.20v/(m·s－1)54321位置0.80既然選擇了遠(yuǎn)方便只顧風(fēng)雨兼程鞏固提升例1、在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，如圖所示為記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的一條紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T＝0.1s。五、規(guī)律應(yīng)用改進(jìn)反思(1)計(jì)算D、C、B各點(diǎn)的瞬時(shí)速度，vD＝______m/