第二章匀变速直线运动的研究1、实验:探究小车速度随时间变化的规律
思考如何研究一个物体运动规律?(知道物体在不同时刻的速度)如何知道物体在不同时刻的速度?用什么仪器可以测得?(打点计时器)
2、纸带能给我们提供哪些信息?3、通过测量或计算还能得到哪些信息?1、打点计时器的类型、结构、工作原理?回忆
学习重点练习使用打点计时器对运动的速度随时间变化规律的探究。
学习难点1、各点瞬时速度的计算。2、对实验数据的处理、规律的探究。
2、掌握判断物体是否做匀变速运动的方法。3.测定匀变速直线运动的加速度。实验目的1、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。
实验器材电源,刻度尺钩码小车细绳纸带打点计时器一端附有定滑轮的长木板
实验步骤⑴把附有滑轮的长木板放在实验桌上;将细绳绕过滑轮并使滑轮伸出桌面;把打点计时器固定,连接好电路。⑵将纸带穿过打点计时器,连在小车后面。在小车的另一端通过细绳挂上钩码。⑶先接通电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打完一条纸带后立即关闭电源。⑷更换纸带,重复做三次。
注意事项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,待打点计时器打点稳定后,再释放小车,当小车停止运动时及时断开电源3.实验时要注意保护小车及滑轮,要避免它们被碰坏或跌坏。所以,当小车到达滑轮前及时用手按住它。4.小车另一端所挂的钩码个数要适当,避免加速度过大而使纸带上打的点太少,或加速度太小使各段位移无法区别,从而使误差增大
处理的纸带舍掉开头过于密集的点,从清楚的点开始,若纸带上点与点之间的距离较小,每五个计时点取一个计数点,依次标号为0,1,2,3,4,5(间隔不再是0.02s)(但要看具体情况灵活选定);0.10s0.10s过于密集/不清晰的点问题1:怎样分析和选取纸带上的点?
处理的纸带例:求3这个计数点的速度:△x4-△x2v3=v24=———=—————2△t△x242△t△t为多少?△x1△x2△x3△x4△x5问题2:如何计算出所取点的瞬时速度?(1)用求平均速度的方法来代替,如何代替?[选择包括该点在内的一段位移(该点最好处在中间时刻位置)Δx,找出对应的时间Δt,用Δx/Δt作为该点的瞬时速度];(2)对于选取的两个端点的速度暂时不计算(误差较大)(3)测量各个计数点之间的距离应考虑估位、单位。
数据处理:列表法小车的瞬时速度随时间增大而增大。思考:小车的具体运动规律是什么?--0.2010.2800.4320.3550.512同理,可求出另外两条纸带的情况
数据处理:图象法①根据所得数据,选择合适的标度建立直角坐标系(图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积)②根据所得数据描出各点的位置(描点法),观察和思考各点的分布规律
t/sv/(m/s)描绘小车的vIt图各点的分布大致都落在一条直线上,因此,我们可以推断:如果没有实验误差的理想情况下,所描出的各点应全部落到这条直线上。画直线时,让尽可能多的点处在这条直线上,其余均匀分布,去掉偏差太大的点.通过图像可以判断小车做匀加速直线运动
哪一种方法更好?如何利用vIt图求加速度①取任意两组数据求出Δv和Δt,然后代入求解。②在v—t图象上取一段时间Δt(尽量取大一些),找出Δt对应的Δv,代入求解。(画图时让不在直线上的点尽可能等量地分布在直线两侧,就是为了使偏大或偏小的误差尽可能地抵消,所以图象也是减小误差的一种手段,也就是说应该用图象上的点,而不是用实验所得到的数据)△va=——△t△va=——△t
0.10.20.30.40.50.6t/so0.100.200.300.40v/(m/s)×××××与纵轴的交点是什么意思?如何求加速度?△t=0.4s△V=?0.2m/s
实验结论:小车的速度随时间的增加而均匀增加所以小车做匀加速直线运动
实验:探究小车速度随时间变化的规律问题讨论第2章匀变速直线运动的研究
用计算机描绘V-t图
求出纸带的加速度和B点的速度。(相邻两点间还有4点未标出)问题与练习:
可以。剪下的纸条长度表示0.1s时间内位移大小,可近似认为速度.v∝Δx,纸条长度可认为表示速度问题与练习P33/3
问题与练习:1、质量都是m的物体在水平面上运动,则在下图所示的运动图像中表明物体做匀速直线运动的图像的是()答案:A、Cx
问题与练习:2、一枚自制的小火箭由地面竖直向上发射时的V-t图像如图所示,则火箭上升到最高点的位置对应图中的()A.O点B.A点C.B点D.C点答案:D
问题与练习:3、甲、乙两车从平直公路上的同一处向同一方向运动,其速度图像如图所示,则()A、开始阶段甲车在乙车的前面,20s后乙车比甲车的速度大B、开始阶段乙车在甲车的前面,20s后乙车比甲车的速度大C、20s末乙车追上甲车D、在某一时刻乙车会追上甲车答案:A、D
问题与练习:3、有一物体做直线运动,其速度图线如图所示.那么,物体的加速度和速度方向相同的时间间隔t为()A、只有0