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第二章
匀变速直线运动的研究
1.实验：探究小车速度随时间变化的规律
物体的速度随时间变化吗？
怎样探究物体速度的变化规律？
1.用打点计时器打出的纸带可以直接测量什么物理量?
2.可以间接测量什么物理量？
两点间的平均速度
时间、位移
3.怎样用图像表示速度？
【知识回顾】
1.通过实验，探究匀变速直线运动的特点。
2.用打点计时器研究匀变速直线运动的规律。
1.熟练使用打点计时器，会处理纸带并会求各点的瞬时速度。(科学探究)
2.会设计表格并用表格处理数据。（科学探究）
3.会用v-t图像处理数据，并能描述运动的特点。(科学探究)
体会课堂探究的乐趣，
汲取新知识的营养，
让我们一起
吧！
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课
堂
一、实验研究
1.实验目的：
利用打点纸带研究小车的运动情况，分析小车的速度随时间变化的规律。
2.实验原理：
利用纸带上的数据和第一章的方法求出通过各计数点的速度，再列表并作出v－t图像，然后分析v与t的关系。
3.实验器材：
两种打点计时器所用电源有什么区别？
电源、导线、刻度尺
钩码
小车
细绳
纸带
打点计时器
一端附有定滑轮的长木板
4.实验步骤
⑴
木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定，连接好电路。
⑵
穿纸带；挂钩码。
⑶
先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源。
⑷
更换纸带，重复做三次。
(1)固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。
(2)滑轮不能过高。
(3)应考虑复写纸与纸带的位置关系。
(4)钩码数量不能过多,长木板两端高低相差不能太大。
(5)小车应由紧靠打点计时器处开始释放,在撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。
(6)先接通电源,后让纸带运动。
(7)打点结束后立即关闭电源。
为了减小误差并保证实验顺利进行，应注意哪些问题？
5.实验注意事项
二、数据处理的方法
1．选取纸带、确定计数点并进行测量
(1)在三条纸带中选择一条最清晰的纸带。
(2)为了便于测量，一般舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点做计时起点(0点)。
(3)每5个点(相隔0.1
s)取1个计数点进行测量(如图所示，相邻两点中间还有4个点未画出)。
(2)请你根据表格测量并记录相关数据
位置编号
0
1
2
3
4
5
时间t/s
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
距离x/m
瞬时速度v/(m·s－1)
2.瞬时速度的计算
(1)瞬时速度的求解方法：
v1=(x1+x2)/2T
，v2=(x2+x3)/2T
…
如何求出所选点的瞬时速度？
三、作出小车运动的速度-时间图像
1.根据所得数据，选择合适的标度建立坐标系(让图像
尽量分布在坐标系平面的大部分面积)。
2.描点：观察和思考点的分布规律。
3.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，不在直线上的点应均匀地分布在直线两侧。
作v-t
图像的步骤有哪些？
怎样处理计算出来的数据？
请展示你作出的速度—时间图像
怎样根据得出的图像求物体运动的初速度和加速度？
①取任意两组数据求出Δv和Δt,然后代入Δv/Δt求解。
②在v-t图像上取一段时间Δt(尽量取大一些),找出两个时刻对应的坐标值求出Δv,代入Δv/Δt求解。
哪个方法更准确？
例1.（多选）在实验“探究小车速度随时间变化的规律”中，我们采用
的正确方法是(
)
A.舍掉开头过于紧密的点，找一个适当的点当作计时起点
B.为了实验精确，选取纸带上第一个点作计时起点
C.每相邻计数点的时间间隔只能取0.1s
D.每相邻计数点的时间间隔可视打点密度而定，取0.02s
，0.04s，…n
×0.02s均可
AD
例2.在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，某同学的操作有以下步骤
A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸带，再接通电源
B．将打点计时器固定在平板上，并接好电路
C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码
D．取下纸带
E．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器限位孔
其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤编上序号F、G…）
将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。
(1)A中应先通电，再放纸带。(2)D中取下纸带前应先断开电源。(3)补充步骤F：换上新纸带，重复三次。
解析：正确顺序为：BECADF
1.掌握了打点计时器的使用方法和利用打点计时器研究物体运动的方法；
2.通过纸带会计算
,并能描述运动的特点；
3.在坐标纸上画出物体的
，探究小车速度随时间变化的规律。
各个计数点的速度
v-t
图像
1.（多选）关于计数点的下列说法中正确的是(
)
A.用计数点进行测量计算，既方便，又可减小误差
B.相邻计数点间的时间间隔是相等的
C.相邻计数点间的距离是相等的
D.计数点是从计时器打出的实际点中选出来的，相邻计数点间点迹的个数相等
ABD
2.在探究小车速度随时间变化规律的实验中，下列哪些器材是本实验必需的？达到实验目的还需哪些器材？
①打点计时器
②天平
③低压直流电源
④细绳
⑤纸带
⑥小车
⑦钩码
⑧秒表
⑨一端有滑轮的长木板
答案：①
④
⑤
⑥
⑦
⑨
低压交流电源、刻度尺
解题关键：（1）了解实验原理和器材。
（2）通过实际操作加深对实验的理解。
3.为了计算加速度，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
a=
tanα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
a=Δv/Δt
计算
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
C
解析：方法A仅用两个速度求加速度，偶然误差较大;
在物理图像中，两轴的分度大小往往不相等，B错误;
正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公式算出加速度，即方法
C;
方法D相当于仅用两个速度，误差大，运算复杂。
互动探究：用图像处理数据有什么优点？
4．图是某同学在实验中获得的一条纸带
(1)已知打点计时器电源频率为50
Hz，则纸带上打相邻两点的时间间
隔为__________。
(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没
有画出．从图中读出A、B
两点间距x=___________；C点对应的速度是
___________(计算结果保留三位有效数字)。
0.02s
0.70
cm
0.100
m/s
5．(2017·全国卷I)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间。实验前,将该计时器固定在小车旁,如图甲所示。实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车。在小车运动过程
中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图乙记录了桌面上连续的6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30
s内共滴下46个小水滴)
(1)由图乙可知,小车在桌面上是__________(选填“从右向左”或
“从左向右”)运动的。
(2)该小组同学根据图乙的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动
到图乙中A点位置时的速度大小为________m/s,加速度大小为
________m/s2。(结果均保留2位有效数字)
从右向左
0.037
0.19
我们每个人都应该有更多的同情和爱，比维持我们生存需要的多得多，我们应该把它分散给别人，追求是生命之光。

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