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

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 怎样探究物体速度的变化规律？ 1.打点计时器可以测量什么物理量?2.通过打点计时器可以间接测量什么物理量？两点间的平均速度某点的瞬时速度加速度时间3.怎样用图像表示速度？【知识回顾】 1.熟练使用打点计时器，会处理纸带并会求各点的瞬时速度。(重点)2.会设计表格并用表格处理数据。3.会用v-t图像处理数据，并能描述运动的特点。(难点) 一、实验研究1.实验目的：利用打点纸带研究小车的运动情况，分析小车的速度随时间变化的规律。2.实验原理：利用纸带上的数据和第一章的方法求出通过各计数点的速度，再列表并作出v－t图像，分析v与t的关系。 3.实验器材：特别提醒:与电磁打点计时器不同，电火花计时器使用交流电压220V。电源刻度尺导线钩码小车细绳纸带打点计时器一端附有定滑轮的长木板 4.实验步骤⑴木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定，连接好电路。⑵穿纸带；挂钩码。⑶先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源。⑷更换纸带，重复做三次。 5.注意事项(1)滑轮不能过高,细绳应与木板平行。(2)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,防止小车从木板上掉下来。(3)先接通电源，后让纸带运动。 二、数据处理的方法1．选取纸带、确定计数点并进行测量(1)在三条纸带中选择一条最清晰的纸带。(2)为了便于测量，一般舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作计时起点(0点)。(3)每5个点(相隔0.1s)取1个计数点进行测量(如下图所示，相邻两点中间还有4个点未画出)。 (2)设计表格并记录相关数据位置编号012345时间t/s00.10.20.30.40.5距离x/m瞬时速度v/(m·s－1)2.瞬时速度的计算(1)瞬时速度的求解方法：v1=(x1+x2)/2T,v2=(x2+x3)/2T……vn＝ 三、作出小车运动的速度-时间图像1.根据所得数据，选择合适的标度建立坐标系(让图像尽量分布在坐标系平面的大部分面积)。2.描点：观察和思考点的分布规律。3.拟合：从点的分布可以有很大把握地说这些点应该在一条直线上，用直线拟合，让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点应均匀地分布在直线两侧。 例1.在实验“探究小车速度随时间变化的规律”中，我们采用的正确方法是()A.舍掉开头过于紧密的点，找一个适当的点当作计时起点B.为了实验精确，选取纸带上第一个点作计时起点C.每相邻计数点的时间间隔只能取0.1sD.每相邻计数点的时间间隔可视打点密度而定，取0.02s，0.04s，…n×0.02s均可AD 通过本节课的学习，我们进一步掌握了打点计时器的使用方法和利用打点计时器研究物体运动的方法；通过纸带会计算,并能在坐标纸上画出物体的，探究小车速度随时间变化的规律。各个计数点的速度v-t图像 1.关于计数点的下列说法中正确的是()A.用计数点进行测量计算，既方便，又可减小误差B.相邻计数点间的时间间隔是相等的C.相邻计数点间的距离是相等的D.计数点是从计时器打出的实际点中选出来的，相邻计数点间点迹的个数相等ABD 2.在探究小车速度随时间变化规律的实验中，下列哪些器材是本实验必需的？达到实验目的还需哪些器材？①打点计时器②天平③低压直流电源④细绳⑤纸带⑥小车⑦钩码⑧秒表⑨一端有滑轮的长木板答案：①④⑤⑥⑦⑨低压交流电源刻度尺 3.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ɑ=tanα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 解析：方法A和方法D仅用两个计数点求加速度，偶然误差较大。由于在物理图像中，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。 4．下图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。(1)已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为__________。(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A、B两点间距x＝_________；C点对应的速度是_________(计算结果保留三位有效数字)。 答案：(1)0.02s(2)0.68～0.72cm0.100m/s 我们每个人都应该有更多的同情和爱，比维持我们生存需要的多得多，我们应该把它分散给别人，追求是生命之光。