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(共20张PPT)
物体的运动通常是比较复杂的，物体的运动规律各不相同。
导弹发射
老虎捕食
滑板车
滑板车、导弹发射、老虎捕食等这些运动中都有速度的变化。
怎样探索速度随时间变化的规律呢？
第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律
第二章 匀变速直线运动的研究
任务2 实验思路
任务3 实验过程
任务4 数据记录分析
教
学
流
程
任务1 提出问题
问题情景：马路上洒水车洒完水后车子滴下的水渍
任务1：观察生活现象，提出研究问题
问题
1.从水迹能否看出车的运动情况
2.要知道车在某一位置(时刻)的速度需要测量哪些物理量
3.如果在实验室条件下研究小车的运动情况，你怎样设计实验方案 需要测量什么物理量 器材是什么
要想知道速度随时间变化的规律，必须知道物体在一系列不同时刻的速度。我们可以用频闪相机拍下运动的变化，也可以借助打点计时器。
任务2:实验思路
要探究一个物体的运动随时间变化的规律，必须知道物体在不同时刻的速度，直接测量瞬时速度是比较困难的，我们可以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分析，计算得到相应时刻的瞬时速度。
1、如何设计此实验？需要哪些器材？
把一端带有滑轮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，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有钩码（槽码）的细绳。小车在钩码的牵引下运动，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
槽码
纸带
（9
打点计时器
细绳
长木板
学生电源，刻度尺、导线
2、需要测量哪些物理量？
0
1
2
3
4
5
D
E
F
G
Δx
Δt
用直尺测量各个计数点间的距离，或各计数点到0点的距离。
任务3：用打点计时器研究小车运动
问题情景:如图所示
问题
1.按图1所示进行器材安装时，要注意什么问题
图1
2.开始释放小车时，小车靠近还是远离打点计时器 是先接通电源，再放开小车，还是先放小车后接通电源 完成实验后应及时做什么
3.测量计数点间距离时，读数时如果以cm做单位，需要保留几位小数
1.实验步骤：
①把一端带有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路。
②让小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有钩码（槽码）的细绳，把小车停在靠近打点计时器的位置。
③先接通电源启动计时器，然后放开小车，让它拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一行小点。随后，立即关闭电源。
④增减所挂的钩码（或在小车上放置重物），更换纸带，再做两次实验。
1、开始释放小车的时候，小车应该靠近打点计时器。
2、先通电，后释放小车。
3、打点完毕，马上关闭电源。
4、钩码的质量要适中，不能质量太大，也不能质量太小。
5、实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们被碰坏或跌坏。
2.注意事项
舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始若纸带上点与点之间的距离较小，每五个计时点取一个计数点 ,依次标号为0，1，2，3，4，5 (间隔是0.1s)。
0.10s
0.10s
过于密集/不清晰的点
问题 1：怎样分析和选取纸带上的点？
任务4、数据记录及分析
(2)用求平均速度的方法来求[选择包括该点在内的一段位移Δx(该点最好处在中间时刻位置)，找出对应的时间Δt，用Δx/Δt作为该点的瞬时速度]；
△x1
△x2
△x3
△x4
△x5
问题2：如何计算出所取点的瞬时速度？
(1)测量各个计数点之间的距离应注意估读、单位。
△x 4 -△x 2
v3 = v24 = ——— = —————
2△t
△x 24
2△t
△t为多少
例：求3这个计数点的速度：
△x1
△x2
△x3
△x4
△x5
小车的瞬时速度随时间增大而增大。
思考:小车的具体运动规律是什么
- -
0.201
0.280
0.432
0.355
0.512
同理，可求出另外两条纸带的情况
任务4：数据记录、分析 寻找规律
问题情景:如图所示为一组纸带及数据记录表格
问题
1.根据表中计算出的速度，你能看出小车的速度随时间如何变化吗
- -
0.201
0.280
0.355
0.432
0.512
2.怎样更直观、形象地反映小车速度随时间变化的规律
3.作图前，怎样给坐标轴定标
4.你能确定除描出点外的其它时刻小车的速度吗
5.连线连续、平滑的依据是什么
是否还应有其它考虑 是否所有的点都要在连线上
6.小车运动的v－t图像是什么图形
说明小车运动的速度随时间变化有什么规律
7.你能从图线中得到有关运动的哪些信息
数据分析
从表格数据中很难看出小车速度随时间变化的定量关系，可以考虑用v-t图像分析：
(1)定标度：坐标轴的标度选取要合理，应使图象大致分布在坐标平面中央．
(2)描点：描点时要用平行于两坐标轴的虚线标明该点的位置坐标．(所描的点一般用“·”标明)
(3)连线：用一条曲线或直线“拟合”这些点．
仔细观察所描各点的分布情况．用一条直线“拟合”这些点，即让所画的直线连接尽可能多的点，不能连接的点应均匀分布在直线两侧，舍弃离直线较远的点．
t/s
v/m/s
描绘图象：各点的分布大致都落在一条直线上，我们可以推断：如果没有实验误差的理想情况下，所描出的各点应全部落到这条直线上。因此，画直线时，让尽可能多的点处在这条直线上，其余均匀分布，去掉偏差太大的点。
在误差范围内得到的小车的v-t图象是一条倾斜的直线，斜率不变即加速度不变。
实验结论
用计算机绘制v-t图像
借助常用的数表软件，可以迅速、准确地根据表中的数据作出v-t图像，甚至能够写出图像所代表的公式。下面一WPS表格软件为例作简要说明，有兴趣的同学可以试一试。
在WPS表格软件工作簿的某一列的单元格中依次输入测量时间，在相邻的一列输入对应的速度值。用鼠标选中这些数据，按照“插入”中的“图表”的提示就能一步步地得到所画的图像。
操作过程中WPS会要求确定“图表类型”，这时可以选择“平滑散点图”；还会出现“添加趋势线”的对话框，里面也有一个“类型”标签，其中有几种可选择的函数。由于我们这个实验的数据几乎分布在一条直线上，所以应
该选择“线性”类型。

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