1. 实验：探究小车速度随时间变化的规律（举一反三讲义）（原卷版）-高一物理举一反三系列（人教版2019必修第一册）.pdfVIP

1．实验：探究小车速度随时间变化的规律

目录

【学习目标】1

【思维导图】2

【知识梳理】2

知识点1：实验探究2

知识点2：数据处理及误差分析5

【方法技巧】9

方法技巧1利用实验数据求加速度的方法9

方法技巧2实验改进及创新方法10

【巩固训练】11

【学习目标】

1．掌握探究小车速度随时间变化规律的实验思想，能使用打点计时器进行实验，通过实验提升科学探究方

面的能力。

2．掌握打点计时器的使用、纸带的数据处理和测量瞬时速度的方法。

3．能对实验数据进行记录和处理，并通过列表法、图像法处理实验数据，并能够利用v-t图像分析小车的

运动规律。

重点：

1．实验原理、实验步骤、数据处理及注意事项。

2．利用打点纸带求加速度。

难点：

1．实验方案创新：频闪照相法、光电门测速等。

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【思维导图】

【知识梳理】

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知识点：实验探究

1．实验目的

（1）进一步练习打点计时器的使用、纸带数据的处理和瞬时速度的测量方法。

（2）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变化的规律。

（3）能运用v-t图像探究小车速度随时间变化的规律。

2．实验原理

（1）利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某点对应时刻为中间时刻，取与之相邻的两点间的位移，用这段位

移的平均速度表示该点的瞬时速度。

（2）用描点法作出小车的v-t图像，图像的斜率表示加速度。若v-t图像是一条倾斜的直线，说明小车的

速度是均匀变化的。

3．实验器材

打点计时器、交流电源、纸带、一端附有定滑轮的长木板、小车、细绳、槽码、刻度尺等。

4．实验步骤

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（1）把一端附有定滑轮的长木板放在桌面上，并使定滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在木板上远离定滑

轮的一端，如图所示。

（2）把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上数量合适的钩码，然后把纸带穿过打点计时器，

并把纸带的另一端固定在小车的后面，调节滑轮高度，使细绳与木板平行。

（3）使小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸

带上打下一系列点，小车靠近滑轮时及时使小车停止，随后关闭电源，再按同样的方法（不改变钩码个数）

打出两条纸带。从这三条纸带中选择一条最清晰的，记录为纸带I。

（4）增加一个钩码，按上述方法打出纸带Ⅱ。

（5）在打纸带I的基础上减少一个钩码，仍按上述方法打出纸带Ⅲ。

实验中注意事项

1、固定长木板时定滑轮要伸出桌面，打点计时器要固定在没有定滑轮的一端。

2、牵引小车的钩码质量要适宜。如果质量过大，纸带上打出的点太稀疏；如果质量过小打出的点过于密集，

不便于测量距离，通常以能在50cm长的纸带上清楚地取得6~8个计数点为宜。

3、实验前，应让小车停在靠近打点计时器的位置，这样可以最大限度地利用纸带的有限长度。

4、实验操作时，必须先接通电源，再释放小车。

5、要避免小车和滑轮相碰，在小车与滑轮相碰前要及时用手按住小车。

6、待小车滑到木板另一端时应适时止住小车（避免与滑轮相碰），并及时断开电源。

7、实验后必须先断开电源，再取下纸带。

【典例1】（多选）下列关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作中，正确的是（）

A．在释放小车前，小车要紧靠打点计时器

B．打点计时器应放在长木板有滑轮的一端

C．应先接通电源，在打点计时器打点稳定后再释放小车

D．小车停止运动后，应立即关闭电源，再取下纸带

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【变式】（）使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中，有如下基本步骤：

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A．松开纸带让物体带着纸带运动

B．安好纸带

C．把打点计时器固定在桌子上

D．接通电源

E．取下纸带

F．断开开关

这些步骤正确的排列顺序。