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

1实验:探究小车速度随时间变化的规律本节教学内容1．实验目的2．实验原理3．实验器材4．实验步骤5．数据处理6.实验结论 一、实验目的1.练习使用打点计时器，学会用打上点的纸带研究物体的运动。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。 二、实验仪器电磁打点计时器；纸带；复写纸片；低压交流电源；小车；细绳；一端附有滑轮的长木板；刻度尺；钩码；导线注意:区分电火花打点计时器----交流电压220V 三.实验设计 实验原理示意图 四、实验原理1.了解打点计时器.(1)一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一个点（由于电源频率是50Hz）。(2)纸带上的点表示了相应运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上所打点的间隔，就可以了解物体运动的情况。 五.实验注意点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．小车应由靠近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，后让纸带运动。5．打点结束后立即关闭电源。 六、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，固定打点计时器在长木板上，连接好电路。2.把细绳栓在小车上，细绳跨过滑轮，并在细绳的另一端挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车后面。 3.把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，打出一条纸带，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，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，做v-t图象，求得直线的斜率即为物体运动的加速度。 1、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。123450S1S2S3S4S5七、纸带处理△S=aT2 2、由纸带求物体运动加速度的方法：(3)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）(2)用v-t图象法：即先求出每个点的瞬时速度，后做出v-t图，图线的斜率即为物体运动的加速度。123450S1S2S3S4S5(1)求平均值法。 例题：小车牵引纸带沿斜面下滑，用打点计时器打出的纸带如下。已知打点周期为0.02s。根据纸带提供的数据填写表格并求出平均加速度，作出v-t图象。分段第1段第2段第3段第4段第5段第6段时间t/s0-0.10.1-0.20.2-0.30.3-0.40.4-0.50.5-0.6各段位移x/m1.45×10-22.45×10-23.55×10-24.55×10-25.60×10-26.65×10-2平均速度v/（m·s-1）1.45×10-12.45×10-13.55×10-14.55×10-15.60×10-16.65×10-1 相邻段1—2段2—3段3—4段4—5段5—6段加速度a/（m·s-2）平均加速度（1）平均值法 （2）用图像法求加速度求斜率小车运动的速度时间图象是一条倾斜的直线，说明小车的运动速度随时间均匀变的。 （3）用“逐差法”求加速度.注：在以后做题目的时候，在没有特别说明的情况下，就用逐差法。 例1.研究小车的匀变速直线运动。将打点计时器接到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带。每隔5个时间间隔作为一个计时点。测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC长为14.56cm，CD长为11.15cm，DE长为13.73cm，则打C点时小车的瞬时速度大小为________m/s,小车运动的加速度大小为m／s2，AB的距离应为cm。(保留三位有效数字)ABCDE5.992.580.986 例题2：一条如图所示的纸带，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6都为共7个记数点。0到6每相邻两记数点间各有四个打印点未画出，测得相邻计数点的距离依次为S1＝1.40cm，S2＝1.90cm，S3＝2.38cm，S4＝2.88cm，S5＝3.39cm，S6＝3.87cm。(1)在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：V1＝m/s,V2＝m/s,V3＝m/s,V4＝m/s,V5＝m/s.(2)求出小车的加速度a＝m/s2.0.1650.2140.2630.3140.3630.400