2022年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

第二章匀变速直线运动的研究第一节实验:探究小车速度随时间变化的规律 导入：可以通过打点计时器等实验仪器来探究小车速度随时间变化的规律。寻求一种运动的特点和规律，一般从某个具体事例开始。如何探究小车在重物牵引下的速度随时间变化有什么规律呢？ 一`实验设计 二`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换纸带，加钩码，再做一次. 注意事项：１.纸带、小车、拉线和定滑轮在一条直线上。2．滑轮不能过高。3．钩码数量不能过多，长木板两端高低相差不能太大。4．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。5．先接通电源，后让纸带运动。6．打点结束后立即关闭电源。 纸带能给我们提供哪些信息？三、纸带分析及数据处理 1.怎样分析和选取纸带上的点？开头过于密集的点舍掉，若纸带上点与点之间的距离较小，可取多个间隔为一个计数间隔时间（但要看具体情况灵活选定）；原则上能取六、七个计数点为宜；给选取的点加标记。 2.如何计算出所取点的速度？用求平均速度的方法来代替（用计算较准确的平均速度来代替）.可以表示D、F及它们中间任意一点的瞬时速度DF 3.如何处理计算出来的数据？１．列表法.（注意列表要求） ２．图象法：①根据所得数据，选择合适的标度建立坐标系（让图象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，不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。 计算机作图，用Excel软件作v-t图。 思考①若某个点明显偏离直线，可能是什么原因及怎样处理？②从图上可以看出小车的速度随时间怎样变化？ 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a=tan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例1.为了计算加速度，合理的方法是:(C) 分析：方法A偶然误差较大。方法D实际上也仅由始末两个速度决定，偶然误差也比较大，只有利用实验数据画出对应的v－t图，才可充分利用各次测量数据，减少偶然误差。由于在物理图象中，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。答案C 【创新拓展】某同学用以下方法绘制的小车的v-t图象，先把纸带每隔0.1s剪断，得到若干短纸条，再把这些纸条并排贴在一张纸上，使这些纸条下端对齐，作为时间轴，标出时间，最后将纸条上端中心连起来，于是得到v-t图象。请你按以上办法绘制这个图象。这样做有道理吗？说说你的看法。 V(cm/s)t(s)0 练习、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须的？＿＿＿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①④⑤⑥⑦⑨还需器材是：（低压交流电源,刻度尺）