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(共20张PPT)
人教版(2019)必修第一册物理高中
2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律
一、选取纸带
勿以恶小而为之，勿以善小而不为
O
A
B
C
D
E
O’
O
A
B
C
D
E
O’
二、取点
1、每打三个点取一个点
2、每打两个点取一个点
问题：两种情况中， BC之间的时间t1是多少？
OA之间的时间间隔t2为多少？
勿以恶小而为之，勿以善小而不为
计算某点的瞬时速度（当△t 较小，瞬时速度近似等于平均速度）
0 A B C D E
近似法求瞬时速度时，求解五个点的瞬时速度，
其实实际要取几个点呢？
三、回顾瞬时速度的求解
问题：如何求A点和D点的瞬时速度？
（刻度尺测量位移时，切记估读）
勿以恶小而为之，勿以善小而不为
（1）完成表格
位置编号 O 1 2 3 4
位移△ x（m）
时间间隔 △t（s）
时刻t/s
瞬时速度V/(m/s)
表格:小车在几个时刻的瞬时速度
假如两个计数点之间忽略了两个点，以O点为零时刻的话，
表格中的时间间隔和时刻该怎么填？
勿以恶小而为之，勿以善小而不为
1．注意事项：
（1）调节滑轮的高度，使得细绳要与长木板板面平行
（2）适当选取钩码个数，避免小车的速度过大或过小。
（3）小车应由紧靠打点计时器处开始释放，便于打出更多的点。
（4）先接通电源，打点计时器稳定后再释放小车。
（5）在小车撞击长木板末端前应及时用手挡住小车、接着挂钩，避免
发生撞击。
梳理深化
分组实验 采集数据
勿以恶小而为之，勿以善小而不为
2.在测量和数据处理中可能产生哪些误差？如何减小或者避免这些误差？
3.实际测量中，通常每隔四个计时点选一个点作为计数点进行测量，请说明这样做的原因。
交流讨论
分组实验 采集数据
勿以恶小而为之，勿以善小而不为
2.数据处理：
（1）关于纸带的选取
从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，且开头过于密集的点应舍掉。用纸带的后一段进行测量；若纸带上点与点之间的距离较小，可取多个间隔（如5个）作为一个计数时间间隔（但要根据具体情况灵活选定），此时时间间隔不再是0.02s；原则上取六、七个计数点为宜，并给选取的点加上标记。
梳理深化
分组实验 采集数据
勿以恶小而为之，勿以善小而不为
2.数据处理：
（2）采集数据的方法
如图所示，一般不是直接测量
相邻两个计数点间的距离，而是先测量出各个计数点到计时零点间的距离x1、x2、x3、x4、x5，再计算出相邻两个计数点间的距离。
Δx1= x1，Δx2= x2－x1，Δx3= x3－x2，Δx4= x4－x3，…
梳理深化
分组实验 采集数据
勿以恶小而为之，勿以善小而不为
梳理深化
2.数据处理：
（3）速度的计算方法
各计数点对应的瞬时速度用平均速度来代替，即
……（T为相邻两个计数点间的时间间隔）
（4）将所测得的数据记录下来。
点 第1点 第2点 第3点 第4点 ···
时刻t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 ···
瞬时速度v/（m·s-1）
分组实验 采集数据
勿以恶小而为之，勿以善小而不为
1.表格中的数据反映出速度随时间有怎样的变化关系？
2.如何根据实验数据画出实验图像？
3.若某个点明显偏离直线，可能是什么原因及怎样处理？
4.如果小车运动是v-t图像是一条倾斜的直线，你能用自己的
语言描述小车运动速度随时间的变化规律吗？
交流讨论
数据处理 归纳结论
勿以恶小而为之，勿以善小而不为
1、根据所得数据，选择合适的标度建立直角坐标系（图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）
2、拟合：从点的分布可以有很大把握地说这些点应该在一条直线上，用直线拟合，让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。
3.若某个点明显偏离直线，实验中有误差，应舍掉
图象法处理数据
勿以恶小而为之，勿以善小而不为
纸带的处理
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 （间隔不再是0.02s）（但要看具体情况灵活选定）；
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？
勿以恶小而为之，勿以善小而不为
处理的纸带
例：求3这个计数点的速度：
v3 = v24 = ———
x 24
2△t
x1
x2
x3
x4
x5
问题2：如何计算出所取点的瞬时速度？
勿以恶小而为之，勿以善小而不为
t/s
v/(m/s)
描绘小车的
V-t图
实验中取平均值，是减少偶然误差一种最重要的方法，直观，形象，生动，让人一目了然。
勿以恶小而为之，勿以善小而不为
(1)若时间较小，平均速度可以代替某点的瞬时速度。
D点的瞬时速度 =390 cm/s=3.9 m/s
C点的瞬时速度 =264 cm/s=2.64 m/s
B点的瞬时速度 =138 cm/s=1.38 m/s
(2)由(1)中数据作出小车的v-t图象如图所示，由图线的斜率可
求得它的平均加速度
(3)将图线延长后，与纵轴的交点的速度约是v=0.12 m/s，它表示小车经过A点时的速度。
规律应用 改进反思
勿以恶小而为之，勿以善小而不为
[练习]在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图给出了从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：s1=1.40cm，s2=1.90cm，s3=2.38cm，s4=2.88cm，s5=3.39cm，s6=3.87cm．那么：
规律应用 改进反思
（1）在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：v1=______cm/s，
v2=_______ cm/s，v3=_______cm/s，v4=_______cm/s，v5=______cm/s．
（2）在平面直角坐标系中作出速度-时间图象．
勿以恶小而为之，勿以善小而不为
v/(m/s)
t/s
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.7
0.1
0.2
0.3
0.4
答案：
v1=16.50cm/s,
v2=21.40cm/s,
v3=26.30cm/s,
v4=31.35cm/s,
v5=36.30cm/s
规律应用 改进反思
勿以恶小而为之，勿以善小而不为
课堂小结
探究小车速度随时间的变化规律
实验设计
实验原理
实验步骤
实验操作
器材安装
数据采集
数据处理
计算瞬时速度
作v-t图
归纳结论
勿以恶小而为之，勿以善小而不为
课外拓展
比方说：春秋时代的曾参就告诫人们“天圆地方”，“天似穹庐笼盖四野”，天是圆的而地呢？是方形的。所以那时人们出门不敢走太远，因为地是方形的，走的很远说不定就会掉下去！现在看起来是不是很滑稽呀；
勿以恶小而为之，勿以善小而不为

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