§2.1实验：探究小车速度随时间的变化规律
学习重点
练习使用打点计时器
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。
一、回忆：
2、纸带能给我们提供哪些信息？
3、通过测量或计算还能得到哪些信息？
1、打点计时器的类型、结构、工作原理？
一、实验目的：
用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，探究小车速度随时间的变化规律。
二、实验步骤：

1、把一端附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连好电路。
2、把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，启动电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后，关闭电源
3、换上纸带，重复操作三次
三、注意事项：
1．在安装仪器时，要注意让滑轮伸出桌面外；细绳应与木板平行；打点计时器应与低压电源4～6V交流输出连接；如果用电火花计时器，不再需要使用低压电源；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．选择纸带的原则：点迹清晰且连续相等时间内的位移差大致相等。
3．注意计时点和计数点的区别
4.从纸带中选择较理想的，舍弃开头一些比较密集的点子，在后边便于测量的地方找一个开始点来确定计数点。
四、纸带分析：问题1：怎样分析和选取纸带上的点？
1、开头过于密集的点舍掉，纸带的一段；若纸带上点与点之间的距离较小，可取多个间隔（可5）为一个计数间隔时间（间隔不再是0.02s）（但要看具体情况灵活选定）；
　　2、原则上能取六、七个计数点为宜；
　　3、给选取的点加标记。0,1，2，3，4，5，6(计数点)
用求平均速度的方法来代替（用计算较准确的平均速度来代替），如何代替？（选择包括该点在内的一段位移（该点最好处在中间时刻位置）Δx，找出对应的时间Δt，用Δx／Δt作为该点的瞬时速度）；
　　　对于选取的两个端点的速度暂时不计算（误差较大）；
　　　测量各个计数点之间的距离应考虑估位、单位。
四、纸带分析：
问题2：如何计算出所取点的瞬时速度？
四、纸带分析：问题3：如何根据速度—时间图象（ v—t图象）求小车的加速度和初速度？
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图象上取一段时间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。
哪一种方法更好？（画图时让不在直线上的点尽可能等量地分布在直线两侧，就是为了使偏大或偏小的误差尽可能地抵消，所以图象也是减小误差的一种手段，也就是说应该用图象上的点，而不是用实验所得到的数据）
纸带上零时刻的速度和末速度如何求？（根据图象来求，这样可以减小误差）
五、数据处理：
1、列表法。
2、图象法（v - t 图象）：
① 根据所得数据，选择合适的标度建系（图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）
② 根据所得数据确定点的位置,观察和思考点的分布规律。
③ “拟合”图象：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，画出一条直线，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“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，l，2，3，4，5，6都为计数点．测得：s0l=1.40cm，s12=1.90cm，s23＝2.38cm，S34＝2.88cm，S45=3.39cm，S56=3.87cm．那么：(1)在计时器打出点l，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一时间图像．(3)分析小车运动速度随时间变化的规律．
0.165
0.214
0.263
0.315
0.363
数据处理：
×
×
×
×
×
与纵轴的交点是什么意思？
如何求加速度？
△t=0.4s
△V=？0.198m/s
六、用计算机描绘V-t图
实验结论：
小车的速度随时间的增加而均匀增加
小车速度随时间逐渐增大；相同时间里，速度增量相同；成正比……
。。。。。。
实验：探究小车速度随时间变化的规律
第2课时　　问题讨论

江苏省滨海中学　　梁加琪

2016年7月9日
第2章 匀变速直线运动的研究
问题：
求出纸带的加速度和B点的速度。（相邻两点间还有4点未标出）
可以。剪下的纸条长度表示0.1 s时间内位移大小，可近似认为速度          . v∝Δx，纸条长度可认为表示速度
问题与练习 P33 /3
问题与练习：
1、质量都是m的物体在水平面上运动，则在下图所示的运动图像中表明物体做匀速直线运动的图像的是 ( )
答案：A、C
问题与练习：
一枚自制的小火箭由地面竖直向上发射时的V-t图像如图所示，则火箭上升到最高点的位置对应图中的 ( )
A．O点 B．A点 C.B点 D．C点
答案：D
问题与练习：
甲、乙两车从平直公路上的同一处向同一方向运动，其速度图像如图所示，则
A、开始阶段甲车在乙车的前面，20s后乙车比甲车的速度大
B、开始阶段乙车在甲车的前面，20s后乙车比甲车的速度大
C、20s末乙车追上甲车
D、在某一时刻乙车会追上甲车
答案：A、D
问题与练习：
有一物体做直线运动，其速度图线如图所示．那么，物体的加速度和速度方向相同的时间间隔t为 ( )
A、只有0C 0答案：C
问题与练习：
某物体运动的V-t图像如图所示，下列说法中正确的是
A、物体在1s末和3s末运动方向发生变化
B、物体在2s末回到出发点
C、物体在2s末和4s末时速度为零
D、物体始终向前运动
答案：CD
问题与练习：
汽车运动的V-t图像如下图所示，则汽车在50s末的加速度是______m/s2，在20s末的加速度是______m/s2，200s内的平均速度是_____ m/s．
0.25
0.25
17
问题与练习：
如图给出了汽车从A点出发到B点做直线运动的V-t图像，根据图像填空．
(1)在0～40s内汽车做______运动，加速度是______．
(2)在40s～120s内汽车做_______运动，加速度是_________．
(3)在120s～200s内汽车做________运动，加速度是______，发生位移是_______。
(4)由图像得到汽车从A点开始到速度大小为10m/s时所需的时间______。
匀加速
0.5
匀速直线
0
匀减速
0.5m/s2
800m
20s, 160s
（一）知识与技能
1、根据相关实验器材，设计实验并熟练操作。
2、会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度。
3、会用表格法处理数据，并合理猜想。
4、巧用v-t图象处理数据，观察规律。
5、掌握画图象的一般方法，并能用简洁语言进行阐述。
（二）过程与方法
1、初步学习根据实验要求，设计实验，完成某种规律的探究方法。
2、对打出的纸带，会用近似的方法得出各点瞬时速度。
3、初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法。
4、认识数学化繁为简的工具作用，直观地运用物理图象展现规律，验证规律。
（三）情感、态度与价值观
1、通过对小车运动的设计，培养学生积极主动思考问题的习惯，并锻炼其思考的全面性、准确性与逻辑性。
2、通过对纸带的处理，实验数据的图象展现，培养学生实事求是的科学态度，能使学生灵活地运用科学方法来研究问题，解决问题，提高创新意识。
3、在对实验数据的猜测过程中，提高学生合作探究能力。
4、在对现象规律的语言阐述中，提高了学生的语言表达能力，还体现了各学科之间的联系，可引伸到各事物间的关联性，使自己溶入社会。