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

实验一探究小车速度随时间变化的规律 一、进行实验如何测量小车各时刻的速度呢?1、电火花、电磁打点计时器使用的电源是？2、先开启电源还是先放小车？交流220V、6V先开启电源实验需要哪些器材? 二、纸带分析2、用打点计时器打出的纸带能直接得到的数据有哪些？通过测量还能得到哪些物理量？通过计算呢?时间位移平均速度、瞬时速度、加速度1、如图，已知小车作加速运动，则小车向什么方向运动？向左3、若实验用交流电频率为50HZ，在纸带处理时，把开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始,每隔五个间隔取一个计数点，则每两个计数点之间的时间间隔是多少？0.1S 测量点编号12345各测量点到0点的位移Xn/mm相邻测量点间位移ΔXn=Xn-Xn-1各测量点瞬时速度Vn(m·s-1)10.024.268.243.595.427.210.024.719.314.20.1210.1680.2200.258二、纸带分析 1.从图上可以看出小车的速度随时间怎样变化？速度随时间均匀增加(经相同时间,速度改变量相等)(a=恒量)2.根据图,你能知道初速度和加速度多大吗?初速度直接读出,加速度由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式算出 1、用打点计时器测速度的实验中，图示为一次记录小车运动情况的纸带，交流电的频率为50Hz，每打5次作为一个计数点，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的记数点。⑴计算各点的瞬时速度：VB=m/sVC=m/sVD=m/sVE=m/sVF=m/s⑵a=m/s2ABCDE1.001.431.932.42FG2.873.340.1220.1680.2180.2650.3110.474还可以用什么方法求加速度？还可以用什么方法求加速度？a=0.473m／s2由图象得练一练 1．固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。2．滑轮不能过高,细绳应与木板平行.3．小车应由紧靠打点计时器处开始释放，在撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。4．先接通电源，后让小车运动。5．打点结束后立即关闭电源。三、实验注意点 实验二探究求合力的方法 F1=10.0NF2=6.8NO F1=10.0NF2=6.8NO F合=12.8NF1=10.0NF2=6.8NO F合=12.8NF1=10.0NF2=6.8N2N* .（7）探究这三个力的大小及方向的关系.实验步骤与注意点（1）在桌上平放一个方木板，在方木板上铺上一张白纸，用图钉把白纸固定好.（2）用图钉把橡皮筋的一端固定在板上的A点（A点的位置应该靠近顶端中点），在橡皮筋的另外一端拴上两条细绳，细绳的另外一端是绳套.（3）用弹簧秤分别钩住绳套，互成角度地拉橡皮筋，使橡皮筋伸长，结点达到某一位置Ｏ.（4）用铅笔记下Ｏ的位置和两条细绳的方向，分别读出两只弹簧秤的示数（在同一条件下）.（5）用铅笔和三角板在白纸上从Ｏ点沿着两绳的方向画直线，按照一定的标度作出两个力Ｆ1和Ｆ2的图示（6）只用一只弹簧秤，通过细绳把橡皮筋的结点拉到相同的位置Ｏ点，读出弹簧秤的示数，记下细绳的方向，按同一标度作出这个力Ｆ的图示. 实验三探究加速度与力、质量的关系 引入力是改变物体运动状态的原因物体速度改变产生加速度加速度与哪些因素有关？力质量1.加速度与力的关系保持物体的质量不变，测量在不同力作用下的加速度，分析加速度与力的关系。2.加速度与质量的关系保持物体所受力不变，测量不同质量的物体在该力作用下的加速度，分析加速度与质量的关系。一.探究的基本思路3.综合表述加速度与力、质量的关系(控制变量法)什么关系? 二.实验设计与操作⑶怎样测量物体的加速度？⑵怎样提供和测量物体所受恒力？A：利用弹簧测力计拉？B：利用重物牵引？⑴怎样测量物体的质量？天平A：用打点记时器B：测出位移和时间，由公式，算加速度1.测量问题√× 2.进行实验 3.数据分析0.4900.3680.2450.1230a/m·s-20.9800.7350.4900.245x/m2.002.002.002.00t/s0.3920.2940.1960.0980F/N654321序号表1质量一定(M=0.8kg)时加速度与力的关系(含表格设计) M一定时,a－F图象是一条过原点的直线,则a∝F 0.2450.3270.4900.980a/m·s-20.4900.6530.9801.96x/m2.002.002.002.00t/s0.8000.6000.4000.200M/kg654321序号表2拉力一定(F=0.196N)时加速度与质量的关系① 0.2450.3270.4900.980a/m·s-20.4900.6530.9801.96x/m2.002.002.002.00t/s1.251.672.551/M(kg-1)654321序号表3拉力一定(F=0.196N)时加速度与质量的关系②0.8000.6000.4000.200M/kg00F一定时,a－1/M图象是一条过原点的直线,则a∝1/M Mm4.形成结论M一定时,a－F图象是一条过原点的直线,则a∝F经多次实验F一定时,a－1/M图象是一条过原点的直线,则a∝1/M故:5.改进和评估⑴摩擦力改用气垫导轨平衡摩擦力MgfNF⑵拉力等于钩码的重力吗？不!只有匀速或静止时两力才相等mgF’故加速度要小点,即:m«M⑶只有根据结论推导出的很多新结果都与事实一致时,结论才能成为“定律” 参考案例测出以不同加速度运动的物体在相同时间内的位移,由公式,算加速度的比值：1.质量一定时加速度与力的关系2.拉力一定时加速度与质量的关系