课程总体目标

通过打点计时器探究小车在重物牵引下速度随时间的变化规律，练习使用器材并求出各计数点瞬时速度，学会用 v−t 图像法处理数据，得出「倾斜直线→匀变速直线运动」的结论。

具体学习目标

本课程共设置 6 项学习目标，涵盖知识理解、技能应用与科学探究三个维度。

1
实验目的与器材

练习使用打点计时器，明确实验目的、器材与步骤，知道多余器材（天平、直流电源、秒表）与需补充器材（低压交流电源、刻度尺）。

知识理解
2
瞬时速度求法

理解用计数点附近短 Δt 内平均速度代替该点瞬时速度的方法与原理。

知识理解
3
实验数据处理

会从纸带选点、取计数点（每 5 点取 1，T=0.1 s），用表格法与图像法处理数据。

技能应用
4
v−t 图像法

能描点拟合 v−t 图像，由图线斜率理解加速度，判断速度是否均匀变化。

知识理解
5
实验注意事项

知道先通电后放车、靠近计时器等操作要点，理解误差来源与理想纸带选取。

科学探究
6
实验结论

得出「v−t 倾斜直线→匀变速直线运动」的结论，体会图像法研究运动的科学方法。

技能应用

学习路径时间线

  • 1
    认知阶段

    从频闪照片情境引入，明确要通过实验测量小车不同时刻的瞬时速度。

  • 2
    巩固阶段

    设计实验、选器材、按步骤打点取纸带，注意操作顺序 D→B→A→F→E→G→C。

  • 3
    练习阶段

    选点取计数点、求速度、画 v−t 图像，得出小车做匀变速直线运动的结论。

完成后你将掌握

实验用打点计时器在纸带上记录时间间隔（电源频率 50 Hz 时相邻计时点 0.02 s）；为减小误差通常每 5 个点取一个计数点，相邻计数点间隔 T=0.1 s。求某计数点瞬时速度时，取包含该点的一小段（相邻两计数点间），用其位移 Δx 除以 2T 得平均速度，近似为该点瞬时速度。v−t 图线斜率大小等于加速度；若图线为倾斜直线，则速度均匀变化（匀变速）。
必备器材：打点计时器、低压交流电源、刻度尺、长木板（带滑轮）、小车、纸带、细绳、钩码；天平、低压直流电源、秒表为多余器材，另需补充低压交流电源与刻度尺。步骤：平放木板固定计时器→穿纸带拴钩码→小车靠近计时器、先通电后放车、打完立即断电取带→增减钩码重做两次。顺序代号 D→B→A→F→E→G→C。
数据分析：舍开头密集点，选清晰点作计时起点，每 5 点取一计数点；用表格法记录 t、x、Δx、v，用图像法建系描点并拟合直线。注意事项：小车靠近计时器、先通电后放车、一次测完各段位移、选取计数点并弄清 T。误差来自木板摩擦不均、位移测量误差、作图不准。结论：v−t 斜直线→小车做匀变速直线运动。