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探究小车速度随时间变化的规律
本讲要点：
1、根据相关实验器材，设计实验并熟练操作；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、会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度；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；
3、巧用v-t图象处理数据，观察规律，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。
同步课堂：
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、探究方法
（1）把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，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，连接好电路。
（2）把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上合适的钩码，放手后，看小车能否在木板上平稳的加速滑行，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。
（3）把小车停在打点计时器处，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列小点，换上新纸带，重复试验三次。
（4）从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉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。为了计算方便和减小误差，通常用连续打五个点的时间作为时间单位，既T=0.1s。正确使用刻度尺测量每相邻两计数点的距离，并填入自己设计的表格中。
（5）利用某一段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度，填入表格中。
（6）增减所挂的钩码数，在做两次试验。
（7）以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，根据表中的v、t数据，在坐标系中描点。
（8）通过观察、思考、找出这些点的分布规律。
三、实验中应注意的问题
（1）开始释放小车时，应是小车靠近打点计时器
（2）先接通电源，计时器工作后，在放开小车，当小车停止运动时及时断开电源
（3）要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住
（4）要区别计时器打出的点与人为选取的计数点。

二、

重点难点:
如何由实验数据画图分析，得出小车运动的速度随时间变化的规律？
(1)画v－t图象时必须选择v和t的适当的标度，以使点分布在v－t图的适当位置。描点法是作图的一种最基本的方法，最重点的两点：一是准确性（标度要合适），二是要用平滑曲线连接（要让尽可能多的点分布在线上，不在线上的点分布在两侧，离线较远的点删去）。最后还要注意美观性（使图象分布在坐标纸中央）。
(2)画曲线（本次实验为直线）必须使实验得到的点在直线上或均匀分布在直线两侧，个别相差较大的点可舍去。
(3)根据图象证明小车的运动规律：小车的速度随时间均匀增加，加速度不变。
典型例题：
例题1、如图是某同学用打点计时器研究物体运动规律时得到的一段纸带。根据图中的数据，计算物体在AB段、BC段、CD段和DE段的平均速度大小，判断物体运动的性质。

解析：通过数相邻计数点间的间隔个数，找出每段的时间，然后利用平均速度的公式进行计算。
由可得

由以上计算数据可以判断出在误差允许的范围内，物体运动的性质是：先加速度运动后匀速运动。
例题2、在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点瞬时速度如下
计数点序号123456计数点对应的时刻（s）0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度（cm／s）44.062.081.0100.0110.0168.0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=tg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，用公式算出加速度
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
分析：方法A偶然误差较大。方法D实际上也仅由始末两个速度决定，偶然误差也比较大，只有利用实验数据画出对应的v－t图，才可充分利用各次测量数据，减少偶然误差。由于在物理图象中，两坐标轴的分度大小往往是不相等的，根据同一组数据，可以画出倾角不同的许多图线，方法B是错误的。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。答案C

同步练习：
1.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列操作合理的顺序为

A．把一细线系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面
B．换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析
C．把小车停靠在打点计时器处，接通电源，放开小车
D．把打点计时器固定在木板无滑轮的一端，接好电源
E．断开电源，取下纸带
2.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法正确的是（）
A、长木板一定要水平摆放，不能一端高一端低
B