高中物理人教版必修第一册2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律 课件PPT

物理必修一第二章匀变速直线运动的研究2.1实验：探究小车的速度随时间的变化规律 打点计时器的回顾一、结构二、工作原理 学习目标：1.练习使用打点计时器及利用纸带求速度．2.应用v－t图象处理实验数据重点难点：1.通过实验探索过程，学会物理规律探索的方法．2.尝试用v－t图象表示运动规律．1.进一步练习打点计时器的使用，纸带数据处理和测瞬时速度的方法。2.探究小车速度随时间变化的规律．实验目的 利用打点计时器打出的纸带上记录的数据．先计算各时刻物体的速度，再寻求速度与时间的关系．1．求纸带上某点迹瞬时速度一般用一小段时间内的平均速度代替．2．v－t图象上，图线的倾斜程度表示加速度的大小，如v－t图象是一条倾斜的直线，说明物体做匀变速直线运动．实验原理电磁打点计时器(或电火花计时器)、低压交流电源、导线、纸带、带滑轮的长木板、小车、钩码、细线、复写纸片、刻度尺．实验器材 实验原理示意图 四、实验步骤1.把一端附有滑轮的长木板平放再实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。2.把一条细绳栓在小车上，细绳跨过滑轮，并在细绳的另一端挂上合适的钩码，试放手后，小车能在长木板上平稳的加速滑行一段距离，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车后面。实验条件：a．合力恒定，细线与木板是平行的。b．接50HZ，4—6伏交流电。 3.把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打出一系列的点，取下纸带，换上新纸带，重复实验三次。4.选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的点，确定计数始点，表明计数点，正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离，并把测量结果填入表中，用逐差法求出加速度的值，最后求其平均值，还可求出各计数点对应的速度，做v—t图象，求得直线的斜率即为物体运动的加速度。 距离/cmx1x2x3x4x5x63.624.385.25.996.87.62计时点12345速度cm/s4055.9563.9572.1X1x2x3x4x5x6012345647.9 1．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器．2．先接通电源，等打点稳定后，再释放小车．3．打点完毕，立即断开电源．4．要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前及时用手按住．5．选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒．6．在坐标纸上画v－t图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量分布在较大的坐标平面内．五、注意事项 例(2011年厦门高一检测)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图2－1－3给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点．测得：x1＝1.40cm，x2＝1.90cm，x3＝2.38cm，x4＝2.88cm，x5＝3.39cm，x6＝3.87cm.那么：(1)在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：v1＝_____cm/s，v2＝______cm/s，v3＝______cm/s，v4＝______cm/s，v5＝________cm/s.(2)在平面直角坐标系中作出速度－时间图象．(3)分析小车运动速度随时间变化的规律．16.5021.4026.3031.3536.30 (2)利用描点法作出v－t图象，如图所示．(3)小车运动的v－t图象是一条倾斜的直线，说明速度随时间均匀增加，它们成“线性关系”．