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(共23张PPT)
第二章 匀变速直线运动的研究
第 1 节 实验：探究小车速度随时间变化的规律
1．进一步练习使用打点计时器．
2．利用v-t图像处理数据，并据此判断物体的运动性质．
3．能根据实验数据求加速度．
教学目标
物体的运动通常是比较复杂的，物体的运动规律各不相同。
怎样探索速度随时间变化的规律呢？
高山滑雪、鸽子飞翔、猎豹捕食等这些运动中都有速度的变化。
情景引入
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。
这一节我们研究小车在重物牵引下的运动，看看小车的速度是怎样随时间变化的。
新课教学
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。
把一端带有滑轮的长铝板平放在实验桌上，铝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槽码的细绳。小车在槽码的牵引下运动，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。
实验器材：
学生电源，刻度尺，坐标纸
槽码
打点计时器
纸带
小车
细绳
一端附有定滑轮的长木板
①木板平放，使滑轮伸出桌面；
②木板远离滑轮的一端固定打点计时器，连接好电路；
③拴细线，穿纸带，挂钩码；
④先接通电源，再释放小车；
⑤断开电源，取出纸带；
⑥换上新纸带，重复操作两次，
选择一条点迹清晰的留用。
⑦增减所挂钩码，重复步骤③-⑥。
进行实验
注意
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。
1、纸带计时起点的选择：选取点迹清晰的纸带，舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始， 每五个计时点取一个计数点，依次标号为0、1、2、3、4、5…….测量各计数点到0点的距离x。
数据处理
0.10s
0.10s
过于密集/不清晰的点
△x1
△x2
△x3
△x4
△x5
x1
x2
x3
x4
x5
2、计数点瞬时速度的求法
取该计数点相邻两计数点，算出此段的平均速度，该点的瞬时速度近似等于此段的平均速度。例如：求3这个计数点的速度 （ 注意估读、单位以及有效数字）。
Δt 为多少
把各计数点的瞬时速度，填入表1中标有“v1 ” 的一行。同理，计算增减槽码后两次实验的速度，分别填入表1中标有“v2” 和“v3” 的两行内。
位置 0 1 2 3 4 5
时间/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
v1/m·s-1
v2/m·s-1
v3/m·s-1
3、记录数据
1、以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系。
2、根据表1中的v、t 数据，在坐标系中描点作出v-t图像。
3、通过观察、思考，找出这些点的分布规律。
4、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。
数据分析
n 0 1 2 3 4 5 6
v /(m·s-1) 0.10 0.21 0.30 0.39 0.52 0.58 0.80
v /(m·s-1)
0 1 2 3 4 5 6 7
t/10-1s
1.选择合适标度建立坐标系
2.描点
3.连线拟合
注意：
1.不能使用折线
2.使点迹均匀分布在两侧
3.尺规作图
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
0.8
v/(m·s-1)
0 1 2 3 4 5 6 7
t/10-1s
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
△v
△t
① 图线的特点？
② 小车的运动规律？
③ 如何求加速度？
一条倾斜直线
速度随时间均匀变化
匀变速直线运动
匀加速直线运动
匀减速直线运动
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。
同学们阅读课文试一试用计算机绘制v-t图像。
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按照“插入”中的“图表”的提示就能一步步地得到所画的图像。
1、在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法正确的是(　　)
A．打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮的一端
B．通过调节，使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上
C．开始实验时小车应放在靠近打点计时器的一端
D．钩码的质量越大越好
BC
跟踪练习
2、用电磁打点计时器、平板(光滑)、小车等器材探究小车速度随时间变化的规律，下图所示是某同学即将释放小车之前的实验装置图。该装置图中有3处明显错误，它们分别是：(1)__________________________________________________
(2)__________________________________________________
(3)__________________________________________________
细线应与木板平面平行
小车应从靠近打点计时器处开始释放
电源应选择交流电源
3、在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，对纸带进行处理时，下列做法中正确的是（ ）
A．要选择一条点迹清晰的纸带进行处理
B．要舍去纸带上的密集点，然后选取计数点
C．必须每5个打印点选一个计数点
D．用毫米刻度尺测量间距时，应估读到0.1mm
ABD
4、在用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列关于作v－t图像的说法中，正确的是(　　)
A．只要确定了v－t图像中的两点，就可以得到小车运动的v－t图像，因此，实验只需要测出两组数据
B．作v－t图像时，所取的点越多，图线就越准确
C．作出的v－t图线应该通过所有的点，图线曲折也可以
D．对于偏离直线较远的点，说明误差太大，应舍去
BD
5、在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，算出小车经过各计数点的速度如下表所示，为了算出加速度，合理的方法是（ ）
A．根据任意两计数点的加速度公式算出加速度
B．根据实验数据，画出v－t图像，量出其倾角α，由公式a=tanα算出加速度
C．根据实验数据，画出v－t图像，由图线上相隔较远的任意两点所对应的速度，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，其平均值作为小车的加速度
C
计数点序号 1 2 3 4 5 6
计数点对应时刻/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
通过计数点的速度/(cm/s) 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0
6、在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz，记录小车运动的一段纸带如
下图所示，在纸带上选择A、B、C、D、
E、F六个计数点，相邻两计数点之间还
有四个点未画出．
(1)由纸带提供的数据求出打下C、E点时
的小车的速度，填入下表：
0.35
计数点序号 B C D E
计数点对应的时刻t/s 0 0.1 0.2 0.3
通过计数点时小车的速度v/m·s－1 0.25 0.45
0.55
(2)根据表中的数据，在下图中作出小车运动的v-t图像．
(3)根据作出的v-t图像可得小车运动的加速度为________m/s2.
1.00

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