湖南省隆回县万和实验学校高中物理 2-1 实验探究小车速度随时间的变化规律

时间：2025-05-11

"湖南省隆回县万和实验学校高中物理必修一学案：2-1 实验探究小车速度

随时间的变化规律 "

【学习目标】 1．会正确使用打点计时器打出的匀变速直线运动的纸带。 2．会用描点法作出 v-t 图象。 3．能从 v-t 图象分析出匀变速直线运动的速度随时间的变化规律。 4．培养学生的探索发现精神。【学习重点】

1．图象法研究速度随时间变化的规律． 2．对运动的速度随时间变化规律的探究【学习难点】

1．各点瞬时速度的计算． 2．对实验数据的处理、规律的探究．【自主学习】阅读课本34页《实验：探究小车速度随时间变化的规律》一节，思考和讨论下列问题： 1、问题一：用打点计时器测小车的速度所需哪些实验器材、实验步骤？

2、问题二：本实验特别要注意哪些事项？

3、问题三：怎样分析和选取纸带上的点？

4、问题四：如何计算出所取点的速度？

5、问题五：如何处理计算出来的数据？

6、问题六：如何根据速度-时间图象来求加速度和初速度？

【知识梳理】一．实验目的探究小车速度随变化的规律。二．实验原理利用打出的纸带上记录的数据，以寻找小车速度随时间变化的规律。三．实验器材打点计时器、电源、纸带、带滑轮的长木板、小车、、细线、复写纸片、。四．实验步骤1．如课本34页图所示，把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。 2．把一条细线拴在小车上，使细线跨过滑轮，下边挂上合适的。把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。 3．把小车停在靠近打点计时器处，接通后，放开，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。换上新纸带，重复实验三次。 4．从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头比较密集的点迹，在后边便于

测量的地方找一个点做计时起点。为了测量方便和减少误差，通常不用每打一次点的时间作为时间的单位，而用每打的时间作为时间的单位，就是T=0.02s×5=0.1s 。在选好的计时起点下面表明0

6．以速度v为轴，时间t为轴建立直角坐标系，根据表中的数据，在直角坐标系中描点。7．通过观察思考，找出这些点的分布规律。五．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，计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源。 3、要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它。4、牵引小车的钩码个数要适当，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无多大差别，从而使误差增大。加速度的大小以能在60cm长的纸带上

清楚地取得六七个计数点为宜。5．要区别计时器打出的点和人为选取的计数点。一般在纸带上每5个点取一个计数点，间隔为0.1 s 。【典型例题】

例1、在研究小车速度随时间变化规律的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下列步骤的代号填在横线上。

A. 把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面。

B. 把打点计时器固定在木板没有滑轮的一端，并连好电路。 C. 换上新的纸带，再重做两次。

D. 把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面。

E. 使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动。 F. 把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码。 G. 断开电源，取出纸带。

例2、在探究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条如图2—1—3所示的纸带，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6都为共7个记数点。0到6每相邻两记数点间各有四个打印点未画出，测得相邻计数

点的距离依次为S1＝1.40cm，S2＝1.90cm，S3＝2.38cm，S4＝2.88cm，S5＝3.39cm，S6＝3.87cm。 (1)在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：

V1＝ m/s， V2＝ m/s, V3＝ m/s， V4＝ m/s， V5＝ m/s. (2) 在图2—1—4中作出速度-时间图像，并由图像求出小车的加速度a＝

m/s.

图2—1—3

【巩固拓展训练】