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实验：探究小车速度随时间变化的规律1 学习重点:引导学生做好分组实验及指导学生处理好得到的数据，从而得出速度时间规律.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. 知识回顾问题1：打点计时器可以直接测量什么物理量?问题2：通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么物理量?位移（用刻度尺测量）时间（两点的时间间隔为0.02s）两点间的平均速度→某点的瞬时速度→加速度 一、实验设计1、实验目的2、实验器材探究小车的运动速度与时间的关系. 3、实验步骤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.穿纸带；定小车；挂钩码.先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动打点，打完纸带后立即关闭电源.换纸带，加钩码，重复操作三次. 4、实验注意点固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置.滑轮不能过高，细绳应与木板平行.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.先接通电源，后让纸带运动.打点结束后立即关闭电源. 5、数据处理（纸带分析）怎样分析和选取纸带上的点？开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始，每隔四个点取一个计数点，（每两个计数点之间的时间间隔是0.1s）；取六个点，标号0，1，2，3，4，5(原则：点迹清晰、无漏点)如何计算所取点的速度？平均速度→瞬时速度（如何测△x）0123 不要分段测量各段位移，应尽可能一次测量完毕（可先统一量出到计数点0之间的距离），读数时应估读到毫米的下一位.应区别打点计时器打出的点和人为选取的计数点（一般把计时器打出的5个点作为一个计数点），选取的计数点不得少于6个.0123 如何设计表格记录数据？选择一条较理想的纸带，用平均速度代替瞬时速度的方法得到各计数点的瞬时速度.0123 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.51.21.00.80.60.40.2t/sv/(m.s-1)△t△v问题图线的特点?小车的运动规律?如何求加速度?如果某些点不在直线上，怎么办?结论：小车的v—t图象是一条倾斜的直线，说明小车做的是速度均匀增加的变速直线运动.6、画v-t图象 7、误差分析系统误差：纸带在运动的过程中与仪器之间的摩擦产生的阻力，这是不可避免的，属于系统误差.改进方法：只能够调整器材的安装，尽可能的减少阻力对实验的影响.偶然误差：由于实验测量工具的精度、实验者的读数方法等引起的误差，属于偶然误差.例如，测量位移距离，时间等等.改进方法：采取多次测量取平均值的方法来减少误差. 本实验误差电磁打点计时器的周期不一定严格等于0.02s.由于振针与纸带的摩擦，影响点间距.测量读数误差，那么怎么样测量？ ①长度的测量需估读到最小分度值的下一位xA=13.3mmxB=19.0mm8、有效数字三位有效数字01 ②科学计数法：特别大的数字或特别小的数字③中学阶段运算结果一般取两位或三位有效数字 希望大家遵守实验室规章制度，严格按照实验报告的步骤要求做好实验，保存好实验得到的纸带数据，正确分析实验数据，圆满画出图像！ 例1.用打点计时器测小车的运动速度，下列说法中正确的是（）A.必须选择点迹清晰的纸带，而且应以打点计时器打的第一个点作为第一计数点B.要舍去开头比较密集的点，任选后面较清晰的某点作为第一个计数点C.可以每隔任意相同数量的点选取一个计数点D.在数据处理时，从器材上直接读取的原始数据一定要有表格记录典例探究BCD 例2.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，下列说法正确的是()A.长木板一定要水平摆放，不能一端高一端低B.使小车速度的变化尽可能快一些C.使用刻度尺测量长度时，要读到最小刻度的下一位D.作v-t图时，所描曲线必须经过每一个点C 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 实验设计实验需要什么仪器？实验仪器怎样安装放置？实验时注意什么？打点计时器、学生电源、导线、试验小车、细绳（线）、纸带、复写纸、带滑轮长木板课本P31图2.1－1先启动计时器后放开纸带，随后关闭电源思考与讨论 实验原理2.由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：如图所示，0、1、2……为时间间隔相等的各计数点，S1、S2、S3……为相邻两计数点之间的距离，若△S=S2－S1=……=C（常数），即若两连续相等的时间间隔里的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速运动。123450S1S2S3S4S5 实验原理3.由纸带求物体运动加速度的方法：⑴用“逐差法”求加速度.根据S4－S1=S5－S2=S6－S3=3aT2（T为相邻两计数点之间的时间间隔）为什么不用S2－S1=S4－S3=S6－S5=aT2计算?此方程是怎样推导出来的 实验原理3.由纸带求物体运动加速度的方法：⑵用v-t图象法：即先根据求出打第n个点时纸带的即时速度，后做出v-t图，图线的斜率即为物体运动的加速度。123450S1S2S3S4S5 5、数据处理（纸带分析）怎样分析和选取纸带上的点？开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始，每隔四个点取一个计数点，（每两个计数点之间的时间间隔是0.1s）；取六个点，标号0，1，2，3，4，5(原则：点迹清晰、无漏点)如何计算所取点的速度？平均速度→瞬时速度（如何测△x）如何设计表格记录数据？