2.1实验：探究小探究小车速度随速度随时间变化的化的规律律【学习目标细解考纲】会运用已学知会运用已学知识处理理纸带，求各点瞬，求各点瞬时速度速度会用表格法会用表格法处理数据，并合理猜想理数据，并合理猜想巧用巧用v-t图象象处理数据，理数据，观察察规律律【提出问题】如何探究一个物体速度随如何探究一个物体速度随时间变化的化的规律律？如何知道物体在不同如何知道物体在不同时刻的速度？用什么刻的速度？用什么仪器器测？ 【实验】 问题一：一：打点打点计时器器结构如何？构如何？问题二：二：用打点用打点计时器器测小小车的速度所需哪些的速度所需哪些实验器材、器材、实验步步骤？问题三：三：本本实验特特别要注意哪些事要注意哪些事项？步步骤：（）把一端附有滑：（）把一端附有滑轮的的长木板木板平放（一高一低可否？）在平放（一高一低可否？）在实验桌上，并桌上，并使滑使滑轮伸出桌面，把打点伸出桌面，把打点计时器固定在器固定在长木板上木板上远离滑离滑轮的一端，的一端，连接好接好电路。路。（）把一条（）把一条细绳拴在小拴在小车上，使上，使细绳跨跨过滑滑轮，下，下边挂上合适的挂上合适的钩码，先接通，先接通电源，然后放开小源，然后放开小车，让小小车拖着拖着纸带运运动，打完一条后立即关打完一条后立即关闭电源。源。1.固定打点固定打点计时器器时应让限位孔限位孔处在在长木板木板的中央位置。的中央位置。2滑滑轮不能不能过高。高。3应考考虑复写复写纸与与纸带的位置关系。的位置关系。4钩码数量不能数量不能过多，多，长木板两端高低相木板两端高低相差不能太大。差不能太大。5小小车应由由紧靠打点靠打点计时器器处开始开始释放，放，在撞在撞击长木板末端前木板末端前应让小小车停止运停止运动,防防止小止小车从板上掉下来。从板上掉下来。6先接通先接通电源，后源，后让纸带运运动。7打点打点结束后立即关束后立即关闭电源。源。【处理数据】问题四：怎四：怎样分析和分析和选取取纸带上的点？上的点？开开头过于密集的点舍掉，于密集的点舍掉，纸带的的一段；若一段；若纸带上点与点之上点与点之间的距离的距离较小，小，可取多个可取多个间隔（可隔（可5）为一个一个计数数间隔隔时间（间隔不再是隔不再是0.02s）（但要看具体情）（但要看具体情况灵活况灵活选定）；原定）；原则上能取六、七个上能取六、七个计数数点点为宜；宜；给选取的点加取的点加标记。问题五：如何五：如何计算出所取点的速度？算出所取点的速度？用求平均速度的方法来代替（用用求平均速度的方法来代替（用计算算较准确的平均速度来代替），如何代替？（准确的平均速度来代替），如何代替？（选择包括包括该点在内的一段位移（点在内的一段位移（该点最好点最好处在中在中间时刻位置）刻位置）x，找出，找出对应的的时间t，用，用xt作作为该点的瞬点的瞬时速度）；速度）；对于于选取的两个取的两个端点的速度端点的速度暂时不不计算（算（误差差较大）；大）；测量各量各个个计数点之数点之间的距离的距离应考考虑估位、估位、单位。位。可以表示可以表示D、F及它们中间任意一点的瞬时速度及它们中间任意一点的瞬时速度问题六：如何处理计算出来的数据？列表法。（注意列表要求）列表法。（注意列表要求）图象法：象法：根据所得数据，根据所得数据，选择合适的合适的标度建立坐度建立坐标系（系（让图象尽量分布在坐象尽量分布在坐标系平面的大部分面系平面的大部分面积）。）。描点：描点：观察和思考点的分布察和思考点的分布规律。律。拟合：从点的分布可以有很大把握地合：从点的分布可以有很大把握地说这些点些点应该在一条直在一条直线上，用直上，用直线拟合，合，让尽可能多的点尽可能多的点处在在直直线上，不在直上，不在直线上的点上的点应对称地分布在直称地分布在直线两两侧。思考：为什么要用直什么要用直线拟合？合？若某个点明若某个点明显偏离直偏离直线，可能是什么原因，可能是什么原因及怎及怎样处理？理？从从图上可以看出小上可以看出小车的速度随的速度随时间怎怎样变化？化？取任意两取任意两组数据求出数据求出v和和t，然后代入，然后代入vt求解。求解。在在vt图象上取一段象上取一段时间t（尽量取大一些），找（尽量取大一些），找出两个出两个时刻刻对应的坐的坐标值求出求出v，代入，代入vt求解。求解。哪一种方法更好？（画哪一种方法更好？（画图时让不在直不在直线上上的点尽可能等量地分布在直的点尽可能等量地分布在直线两两侧，就是，就是为了使偏了使偏大或偏小的大或偏小的误差尽可能地抵消，所以差尽可能地抵消，所以图象也是减小象也是减小误差的一种手段，也就是差的一种手段，也就是说应该用用图象上的点，而象上的点，而不是用不是用实验所得到的数据）所得到的数据）纸带上零上零时刻的速度和末速度如何求？（根刻的速度和末速度如何求？（根据据图象来求，象来求，这样可以减小可以减小误差）差）问题七问题七 如何根据速度如何根据速度- -时间图象（时间图象（v-T图象）求小车的加速度和初速度？图象）求小车的加速度和初速度？