實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律高一上學(xué)期物理人教版（2019）必修第一冊+

人教版(2019)必修第一冊物理高中2.1實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律一、上節(jié)回溯1．加速度2．v-t

圖像3．兩種打點計時器心若有所向往，何懼道阻且長

研究某一種運動的特點和規(guī)律，一般要從某個具體事例開始。高鐵出站時，可以近似看成變速直線運動，那么在它出站的過程中，速度隨時間是怎么變化的？問題引入二、知識講解——實驗思路心若有所向往，何懼道阻且長1．注意事項：（1）調(diào)節(jié)滑輪的高度，使得細繩要與長木板板面平行（2）適當(dāng)選取鉤碼個數(shù)，避免小車的速度過大或過小。（3）小車應(yīng)由緊靠打點計時器處開始釋放，便于打出更多的點。（4）先接通電源，打點計時器穩(wěn)定后再釋放小車。（5）在小車撞擊長木板末端前應(yīng)及時用手擋住小車、接著掛鉤，避免

發(fā)生撞擊。梳理深化分組實驗采集數(shù)據(jù)心若有所向往，何懼道阻且長2.在測量和數(shù)據(jù)處理中可能產(chǎn)生哪些誤差？如何減小或者避免這些誤差？3.實際測量中，通常每隔四個計時點選一個點作為計數(shù)點進行測量，請說明這樣做的原因。交流討論分組實驗采集數(shù)據(jù)心若有所向往，何懼道阻且長

我們用重物牽引小車的運動代替高鐵出站的過程進行研究，那么要研究小車的速度隨時間變化的規(guī)律，我們該如何設(shè)計這個實驗？又要測量哪些物理量？選用什么器材？實驗原理要探究小車速度隨時間變化的規(guī)律，就要測量小車在不同時刻的瞬時速度，這就要用到打點計時器。二、知識講解——實驗思路心若有所向往，何懼道阻且長2.在測量和數(shù)據(jù)處理中可能產(chǎn)生哪些誤差？如何減小或者避免這些誤差？3.實際測量中，通常每隔四個計時點選一個點作為計數(shù)點進行測量，請說明這樣做的原因。交流討論分組實驗采集數(shù)據(jù)心若有所向往，何懼道阻且長回顧用打點計時器測量瞬時速度，需要哪些實驗器材？本實驗又需要哪些實驗器材？實驗儀器打點計時器（帶導(dǎo)線）、交變電源、紙帶、一端帶有定滑輪的長木板、小車、細繩、槽碼、刻度尺、復(fù)寫紙、坐標(biāo)紙。二、知識講解——實驗思路心若有所向往，何懼道阻且長2.數(shù)據(jù)處理：（2）采集數(shù)據(jù)的方法如圖所示，一般不是直接測量相鄰兩個計數(shù)點間的距離，而是先測量出各個計數(shù)點到計時零點間的距離x1、x2、x3、x4、x5，再計算出相鄰兩個計數(shù)點間的距離。Δx1=x1，Δx2=x2－x1，Δx3=x3－x2，Δx4=x4－x3，…梳理深化分組實驗采集數(shù)據(jù)心若有所向往，何懼道阻且長紙帶的處理舍掉開頭過于密集的點，從清楚的點開始,若紙帶上點與點之間的距離較小，每五個計時點取一個計數(shù)點

,依次標(biāo)號為0，1，2，3，4，5（間隔不再是0.02s）（但要看具體情況靈活選定）；0.10s0.10s過于密集不清晰的點問題1：怎樣分析和選取紙帶上的點？心若有所向往，何懼道阻且長1.表格中的數(shù)據(jù)反映出速度隨時間有怎樣的變化關(guān)系？2.如何根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出實驗圖像？3.若某個點明顯偏離直線，可能是什么原因及怎樣處理？4.如果小車運動是v-t圖像是一條傾斜的直線，你能用自己的

語言描述小車運動速度隨時間的變化規(guī)律嗎？交流討論數(shù)據(jù)處理歸納結(jié)論心若有所向往，何懼道阻且長【訓(xùn)練3】做加速直線運動的小車，牽引一條紙帶通過打點計時器，交流電源的頻率是50Hz，由紙帶上打出的某一點開始，每5個點剪下一段紙帶，如圖所示，每一小段紙帶的一端與x軸相重合，左邊與y軸平行，將紙帶貼在坐標(biāo)系中。(1)仔細研究圖像，找出小車在相鄰時間內(nèi)位移存在的關(guān)系；(2)設(shè)T＝0.1s，請畫出該小車的v－t圖像；(3)根據(jù)圖像求其加速度。心若有所向往，何懼道阻且長心若有所向往，何懼道阻且長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：從點的分布可以有很大把握地說這些點應(yīng)該在一條直線上，用直線擬合，讓盡可能多的點處在直線上，不在直線上的點應(yīng)對稱地分布在直線兩側(cè)。3.若某個點明顯偏離直線，實驗中有誤差，應(yīng)舍掉圖象法處理數(shù)據(jù)心若有所向往，何懼道阻且長處理的紙帶例：求3這個計數(shù)點的速度：v3=v24=———x24

2△tx1x2x3x4x5問題2：如何計算出所取點的瞬時速度？心若有所向往，何懼道阻且長心若有所向往，何懼道阻且長心若有所向往，何懼道阻且長5.實驗誤差是實驗測量值（包括直接和間接測量值）與真實值（客觀存在的準(zhǔn)確值）之差，分為偶然誤差和系統(tǒng)誤差，不管人們主觀愿望如何，也不管人們在測量過程中怎樣精心細致地控制，誤差還是要產(chǎn)生的，實驗誤差永遠不等于零。但是通過完善實驗原理、改進實驗裝置和測量方法，可以減小實驗誤差。本實驗產(chǎn)生誤差的主要原因是什么？如何改進能使測量數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確？6.某組同學(xué)實驗過程中將固定打點計時器一端的木板墊高，使木板有一傾斜角度，是否對實驗結(jié)果有影響？畫出的圖象有什么不同？交流討論數(shù)據(jù)處理歸納結(jié)論心若有所向往，何懼道阻且長t/sv/(m/s)描繪小車的V-t圖

實驗中取平均值，是減少偶然誤差一種最重要的方法，直觀，形象，生動，讓人一目了然。心若有所向往，何懼道阻且長1．(2022·湖北部分重點高中高一上期中)小明同學(xué)按如圖所示裝置做“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗。(1)釋放小車時，實驗裝置如圖甲所示，指出該裝置中操作錯誤的是________。A．電磁打點計時器接在直流電源上了B．小車質(zhì)量沒有遠大于槽碼質(zhì)量C．小車離打點計時器過遠解析(1)電磁打點計時器應(yīng)接在交變電源上；不需小車質(zhì)量遠大于槽碼質(zhì)量；小車離打點計時器過遠，故選A、C。AC實驗?zāi)芰ψ詼y心若有所向往，何懼道阻且長(2)如圖乙為改正裝置后打下的一條紙帶的中間部分，A、B、C、D為其中連續(xù)打出的四個點(已知打點計時器打點時間間隔T＝0.02s)。由于操作不慎，C點模糊了，小明仍用此紙帶來研究。從圖上可以讀得A點在刻度尺上位置的讀數(shù)為______cm，在打下C點時小車的速度最接近于______m/s(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)。3.001.40心若有所向往，何懼道阻且長2．某同學(xué)在玩具賽車的賽車場看賽車比賽時，用相機連拍功能對經(jīng)過的某玩具賽車進行了連拍，然后他把連拍后的照片對應(yīng)賽道位置排列好，排列好的位置關(guān)系如圖所示。已知該照相機的連拍頻率是每秒10片，照片與實物的比例為1∶10。為了判斷該賽車的運動情況，該同學(xué)對整理好的照片進行了研究。請根據(jù)圖中數(shù)據(jù)回答下列問