2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修1 第2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(1)课件

2.1实验-探究小车速度随时间变化的规律人教版必修一\n课前导入如图所示，xOy平面直角坐标系中有一条斜线OP，站在数学角度。直线方程为请你思考：①若表示物体运动时间，表示物体运动位移，约线OP的含义如何?“”的含义又如何?②若表示物体运动时间，表示物体运动速度，终线OP的含义如何?则斜线OP的含义又如何?③若表示物体运动时间，表示物体运动速度，则斜线OP与横轴围成的面积表示什么?\n知识导图\n知识精析1、实验步骤．①.把附有滑轮的长木板放在实验桌上,把打点计时器固定在长木板上不带滑轮的一侧,将细绳绕过滑轮,下端挂适当的钩码,将纸带连在小车后面,并穿过打点计时器.②.将小车停在靠近打点计时器的位置,启动打点计时器,释放纸带,打点计时器在纸带上打下一行小点,然后关闭电源,取下纸带.③.换上纸带重复操作两次.④.在三条纸带中选择一条最清晰的,舍弃开头一些过于密集的点,找一个适当点作为计时起点.⑤.选择相隔0.1s的若干计数点进行测量,把数据填入设计好的表格.⑥.增减所挂钩码数,再做两次实验.\n知识讲解2、数据分析：①.根据实验记录数据,计算出各计数点瞬时速度,填入表中.②.以速度v为纵轴,时间t为横轴,建立直角坐标系,根据表中数据描点,将这些点连成一条直线.连线时应使尽量多的点落在直线上,不在直线上的点要尽量对称分布在直线两侧.误差较大的点可舍去.③.分析v－t图象,描述出小车运动速度随时间变化的规律.3、误差分析①.根据纸带测量的位移有误差.②.根据位移计算的瞬时速度有误差.③.木板的粗糙程度并非完全相同.\n知识讲解4、注意事项：①.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器.②.先接通电源,等打点稳定后,再释放小车.③.取下纸带前,先断开电源.⑤.要防止钩码落地,避免小车跟滑轮相碰,当小车到达滑轮前及时用手按住.⑥.要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点,一般在纸带上每隔4个点取一个计数点,即时间间隔T＝0.02×5s＝0.1s.⑦.在坐标纸上画v－t图象时,注意坐标轴单位长度的选取,使图象分布在坐标平面的大部分面积.\n经典例题1、根据纸带判断物体速度随时间变化的规律在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,图给出了从0点开始,每5个点取一个计数点的纸带,其中0,1,2,3,4,5,6都为计数点.测得：x1＝1.40cm,x2＝1.90cm,x3＝2.38cm,x4＝2.88cm,x5＝3.39cm,x6＝3.87cm.那么：(1)在计时器打出点1,2,3,4,5时,小车的速度分别为：v1＝16.50cm/s,v2＝________cm/s,v3＝26.30cm/s,v4＝31.35cm/s,v5=________cm/s.(2)在平面直角坐标系中作出v－t图象．(3)分析小车运动速度随时间变化的规律．(1)cm/s=21.40cm/scm/s=36.3cm/s(2)利用描点法作出v－t图象，如图所示.(3)小车运动的v－t图象是一条倾斜向上的直线，说明速度随时间均匀增加，它们是“线性关系”.\n经典例题2、根据纸带求匀变速直线运动的加速度某同学在“探究小车运动速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器记录被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图7－3甲所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1s.(1)若从纸带上打A点的时刻开始计时,将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图所示的坐标纸上,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线．(2)计算加速度的大小是多少？(1)如图所示(2)0.8\n关于笔记学习笔记是同学们在学习活动中,通过听讲、观察和思考而记录的内容,是一种重要的学习手段．俗话“说好记性不如烂笔头”,随着时间的推移,所学知识总要有所遗忘,而学习笔记积累了大量的原始资料,稍加整理,就可以使知识系统化,便于日后复习巩固．学习笔记应以注重内容、不拘形式、发展能力为原则,起到拓宽知识、加深理解、训练思维、提高效率的作用．1．学习笔记应记什么(1)记重点①记重要的概念、原理和规律．物理概念、原理、规律的叙述常常是简洁而严谨的,一个关键的字、词往往隐藏着丰富的内涵．因此在物理概念、原理、规律的学习中,必须及时把老师在课堂上分析的这些隐藏着的潜台词整理出来,并做必要的记录．\n②记典型习题．典型习题对同学们今后的学习可起到引导、启发和示范作用,能发展分析、综合、归纳和应用知识等多方面的能力,培养思维的逻辑性和推理的严密性．③记一般规律．通常情况,老师会将类似的或有关联的问题进行分类、概念,整理其分析思路,总结一些规律性的东西．(2)记疑点、难点发现问题是认识上的进步,问题得到解决是知识水平的提高．物理学习说到底就是生疑、释疑的过程．每个同学可整理出自己学习情况的“问题集”,以便检查自己学习中遗留的问题,提高学习效率．(3)记课外知识俗话说：“处处留心皆学问．”当今社会处于信息时代,物理学习也应适应时代要求．因此,在物理学习中应广泛地阅读,细心地观察,认真地思考,随时采撷信息,使一些现象与物理知识产生神奇的碰撞,迸发出灵感的火花．\n2．记笔记时应注意的问题(1)处理好“听”、“想”、“记”的关系同学们要逐步养成手脑并用、边听边记的习惯．因高中课堂教学难度、容量都比较大,如果把“听”和“记”绝对分开进行,必然会有一些内容听不到或记不全,这必然影响学习效果．(2)及时整理笔记由于时间紧迫,笔记可能有各种缺陷,要及时补漏勘误．(3)要注意笔记的合理布局课堂笔记不要写得过密,行与行、段与段之间要留有适当的空白,以便于修改、补充和整理．\n课堂巩固【例1】（2019秋•海原县校级期末）（1）在下列给出的器材中，选出“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中所需的器材并填在横线上（填序号）。①打点计时器②天平③低压交流电源④低压直流电源⑤细线和纸带⑥钩码和小车⑦秒表⑧一端有滑轮的长木板⑨刻度尺选出的器材是①、③、⑤、⑥、⑧、⑨（2）为了计算加速度，最合理的方法是()A．根据任意两计数点的速度用公式算出加速度B．根据实验数据画出v-t图，量出其倾角，由公式求出加速度C．根据实验数据画出v-t图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式算出加速度D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度。答案（1）①、③、⑤、⑥、⑧、⑨；（2）C.\n课堂巩固【例2】（2020•桂林模拟）如图所示为用光电门测定钢球下落时受到的阻力的实验装置。直径为、质量为的钢球自由下落的过程中，先后通过光电门、，计时装置测出钢球通过、的时间分别为、．用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度。测出两光电门间的距离为，当地的重力加速度为（1）钢球下落的加速度大小，钢球受到的空气平均阻力=。（2）本题“用钢球通过光电门的平均速度表示钢球球心通过光电门的瞬时速度”，但从严格意义上讲是不准确的，实际上钢球通过光电门的平均速度（选填“”或“”钢球球心通过光电门的瞬时速度。（1），，（2）。\n课堂巩固【例3】在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐。从图中读出三个计数点1、3、5的位置坐标求：。（1）计算与计数点“4”相对应的小车的瞬时速度为。（结果保留三位有效数字）（2）利用图中的数据可求出小车运动的加速度。（1）0.330（2）0.60.\n思考老师和小开同学关于位移图象和速度图象的对话：老师：有些位移图象和速度图象看起来十分相似,但表示的意义截然不同．小开：对．例如图中的甲、乙两图,一个是位移图象,一个是速度图象,差别就在于它们的纵轴表示的物理意义不同,你能简单地说一下两图分别代表什么运动吗？小开：甲图表示的是物体先向前匀速直线运动,接着倒回来匀速运动,回到原出发点,然后又向前和返回,直到再次回到出发点．乙图表示的是物体先向前匀加速直线运动,接着向前匀减速直线运动,然后再向前做匀加速和匀减速运动,而物体是始终朝前走．老师：看来你对这些运动图象掌握得非常好．．