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第二章
勻變速直線運動的研究
1.實驗：探究小車速度隨時間變化的規律
物體的速度隨時間變化嗎？
怎樣探究物體速度的變化規律？
1.用打點計時器打出的紙帶可以直接測量什么物理量?
2.可以間接測量什么物理量？
兩點間的平均速度
時間、位移
3.怎樣用圖像表示速度？
【知識回顧】
1.通過實驗，探究勻變速直線運動的特點。
2.用打點計時器研究勻變速直線運動的規律。
1.熟練使用打點計時器，會處理紙帶并會求各點的瞬時速度。(科學探究)
2.會設計表格并用表格處理數據。（科學探究）
3.會用v-t圖像處理數據，并能描述運動的特點。(科學探究)
體會課堂探究的樂趣，
汲取新知識的營養，
讓我們一起
吧！
進
走
課
堂
一、實驗研究
1.實驗目的：
利用打點紙帶研究小車的運動情況，分析小車的速度隨時間變化的規律。
2.實驗原理：
利用紙帶上的數據和第一章的方法求出通過各計數點的速度，再列表并作出v－t圖像，然后分析v與t的關系。
3.實驗器材：
兩種打點計時器所用電源有什么區別？
電源、導線、刻度尺
鉤碼
小車
細繩
紙帶
打點計時器
一端附有定滑輪的長木板
4.實驗步驟
⑴
木板平放，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定，連接好電路。
⑵
穿紙帶；掛鉤碼。
⑶
先接通電源，然后放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打完一條后立即關閉電源。
⑷
更換紙帶，重復做三次。
(1)固定打點計時器時應讓限位孔處在長木板的中央位置。
(2)滑輪不能過高。
(3)應考慮復寫紙與紙帶的位置關系。
(4)鉤碼數量不能過多,長木板兩端高低相差不能太大。
(5)小車應由緊靠打點計時器處開始釋放,在撞擊長木板末端前應讓小車停止運動,防止小車從板上掉下來。
(6)先接通電源,后讓紙帶運動。
(7)打點結束后立即關閉電源。
為了減小誤差并保證實驗順利進行，應注意哪些問題？
5.實驗注意事項
二、數據處理的方法
1．選取紙帶、確定計數點并進行測量
(1)在三條紙帶中選擇一條最清晰的紙帶。
(2)為了便于測量，一般舍掉開頭一些過于密集的點跡，找一個適當的點做計時起點(0點)。
(3)每5個點(相隔0.1
s)取1個計數點進行測量(如圖所示，相鄰兩點中間還有4個點未畫出)。
(2)請你根據表格測量并記錄相關數據
位置編號
0
1
2
3
4
5
時間t/s
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
距離x/m
瞬時速度v/(m·s－1)
2.瞬時速度的計算
(1)瞬時速度的求解方法：
v1=(x1+x2)/2T
，v2=(x2+x3)/2T
…
如何求出所選點的瞬時速度？
三、作出小車運動的速度-時間圖像
1.根據所得數據，選擇合適的標度建立坐標系(讓圖像
盡量分布在坐標系平面的大部分面積)。
2.描點：觀察和思考點的分布規律。
3.擬合：從點的分布可以有很大把握地說這些點應該在一條直線上，用直線擬合，讓盡可能多的點處在直線上，不在直線上的點應均勻地分布在直線兩側。
作v-t
圖像的步驟有哪些？
怎樣處理計算出來的數據？
請展示你作出的速度—時間圖像
怎樣根據得出的圖像求物體運動的初速度和加速度？
①取任意兩組數據求出Δv和Δt,然后代入Δv/Δt求解。
②在v-t圖像上取一段時間Δt(盡量取大一些),找出兩個時刻對應的坐標值求出Δv,代入Δv/Δt求解。
哪個方法更準確？
例1.（多選）在實驗“探究小車速度隨時間變化的規律”中，我們采用
的正確方法是(
)
A.舍掉開頭過于緊密的點，找一個適當的點當作計時起點
B.為了實驗精確，選取紙帶上第一個點作計時起點
C.每相鄰計數點的時間間隔只能取0.1s
D.每相鄰計數點的時間間隔可視打點密度而定，取0.02s
，0.04s，…n
×0.02s均可
AD
例2.在探究小車速度隨時間變化的規律的實驗中，某同學的操作有以下步驟
A．拉住紙帶，將小車移至靠近打點計時器處放開紙帶，再接通電源
B．將打點計時器固定在平板上，并接好電路
C．把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下面吊著適當重的鉤碼
D．取下紙帶
E．將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器限位孔
其中錯誤或遺漏的步驟有（遺漏步驟編上序號F、G…）
將以上步驟完善后寫出合理的步驟順序。
(1)A中應先通電，再放紙帶。(2)D中取下紙帶前應先斷開電源。(3)補充步驟F：換上新紙帶，重復三次。
解析：正確順序為：BECADF
1.掌握了打點計時器的使用方法和利用打點計時器研究物體運動的方法；
2.通過紙帶會計算
,并能描述運動的特點；
3.在坐標紙上畫出物體的
，探究小車速度隨時間變化的規律。
各個計數點的速度
v-t
圖像
1.（多選）關于計數點的下列說法中正確的是(
)
A.用計數點進行測量計算，既方便，又可減小誤差
B.相鄰計數點間的時間間隔是相等的
C.相鄰計數點間的距離是相等的
D.計數點是從計時器打出的實際點中選出來的，相鄰計數點間點跡的個數相等
ABD
2.在探究小車速度隨時間變化規律的實驗中，下列哪些器材是本實驗必需的？達到實驗目的還需哪些器材？
①打點計時器
②天平
③低壓直流電源
④細繩
⑤紙帶
⑥小車
⑦鉤碼
⑧秒表
⑨一端有滑輪的長木板
答案：①
④
⑤
⑥
⑦
⑨
低壓交流電源、刻度尺
解題關鍵：（1）了解實驗原理和器材。
（2）通過實際操作加深對實驗的理解。
3.為了計算加速度，合理的方法是(
)
A．根據任意兩計數點的速度用公式算出加速度
B．根據實驗數據畫出v-t圖，量出其傾角，由公式
a=
tanα求出加速
度
C．根據實驗數據畫出v-t圖，由圖線上相距較遠的兩
點所對應的速度、時間，用公式
a=Δv/Δt
計算
D．依次算出通過連續兩計數點間的加速度，算出平均值作為小車的加
速度
C
解析：方法A僅用兩個速度求加速度，偶然誤差較大;
在物理圖像中，兩軸的分度大小往往不相等，B錯誤;
正確的方法是根據圖線找出不同時刻所對應的速度值，然后利用公式算出加速度，即方法
C;
方法D相當于僅用兩個速度，誤差大，運算復雜。
互動探究：用圖像處理數據有什么優點？
4．圖是某同學在實驗中獲得的一條紙帶
(1)已知打點計時器電源頻率為50
Hz，則紙帶上打相鄰兩點的時間間
隔為__________。
(2)A、B、C、D是紙帶上四個計數點，每兩個相鄰計數點間有四個點沒
有畫出．從圖中讀出A、B
兩點間距x=___________；C點對應的速度是
___________(計算結果保留三位有效數字)。
0.02s
0.70
cm
0.100
m/s
5．(2017·全國卷I)某探究小組為了研究小車在桌面上的直線運動,用自制“滴水計時器”計量時間。實驗前,將該計時器固定在小車旁,如圖甲所示。實驗時,保持桌面水平,用手輕推一下小車。在小車運動過程
中,滴水計時器等時間間隔地滴下小水滴,圖乙記錄了桌面上連續的6個水滴的位置。(已知滴水計時器每30
s內共滴下46個小水滴)
(1)由圖乙可知,小車在桌面上是__________(選填“從右向左”或
“從左向右”)運動的。
(2)該小組同學根據圖乙的數據判斷出小車做勻變速運動。小車運動
到圖乙中A點位置時的速度大小為________m/s,加速度大小為
________m/s2。(結果均保留2位有效數字)
從右向左
0.037
0.19
我們每個人都應該有更多的同情和愛，比維持我們生存需要的多得多，我們應該把它分散給別人，追求是生命之光。

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