【优】高中物理人教版必修1-第二章第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律-课件4教学文稿.ppt

【优】高中物理人教版必【优】高中物理人教版必修修1-1-第二章第第二章第1 1节实验：节实验：探究小车速度随时间变化探究小车速度随时间变化的规律的规律-课件课件4 4速度变化快慢的描述速度变化快慢的描述速度变化快慢的描述速度变化快慢的描述加速度加速度加速度加速度电磁式打点计时器电磁式打点计时器电磁式打点计时器电磁式打点计时器电火花式打点计时器电火花式打点计时器电火花式打点计时器电火花式打点计时器电源类型电源类型电源类型电源类型10V10V以下的交流电源以下的交流电源以下的交流电源以下的交流电源民用民用民用民用220V220V交流电源交流电源交流电源交流电源打点频率打点频率打点频率打点频率50Hz50Hz50Hz50Hz相邻两点时间间隔相邻两点时间间隔相邻两点时间间隔相邻两点时间间隔0.02s0.02s0.02s0.02s二者联系二者联系二者联系二者联系1 1、打点计时器是一种记录物体在一定时间间隔、打点计时器是一种记录物体在一定时间间隔、打点计时器是一种记录物体在一定时间间隔、打点计时器是一种记录物体在一定时间间隔内位移的工具。（可测：时间、位移、平均速内位移的工具。（可测：时间、位移、平均速内位移的工具。（可测：时间、位移、平均速内位移的工具。（可测：时间、位移、平均速度、运动性质）电火花式摩擦阻力小！度、运动性质）电火花式摩擦阻力小！度、运动性质）电火花式摩擦阻力小！度、运动性质）电火花式摩擦阻力小！2 2、使用时，一定要注意：先接通电源，再释放、使用时，一定要注意：先接通电源，再释放、使用时，一定要注意：先接通电源，再释放、使用时，一定要注意：先接通电源，再释放纸带，实验完之后马上关闭电源！纸带，实验完之后马上关闭电源！纸带，实验完之后马上关闭电源！纸带，实验完之后马上关闭电源！1 1、打点计时器、打点计时器、打点计时器、打点计时器实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度（1 1）打点计时器的作用）打点计时器的作用）打点计时器的作用）打点计时器的作用 测时间测时间测时间测时间 (电源频率电源频率电源频率电源频率50Hz50Hz，每隔，每隔，每隔，每隔_秒打一个点秒打一个点秒打一个点秒打一个点)说明：一般情况下，都以说明：一般情况下，都以说明：一般情况下，都以说明：一般情况下，都以0.1s0.1s为一个计时单位，即每隔为一个计时单位，即每隔为一个计时单位，即每隔为一个计时单位，即每隔4 4个个个个点为一个计数点！点为一个计数点！点为一个计数点！点为一个计数点！1 1、打点计时器、打点计时器、打点计时器、打点计时器实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度（1 1）打点计时器的作用）打点计时器的作用）打点计时器的作用）打点计时器的作用 说明：测量有两种：一种是从初始点开始，一种是测量两说明：测量有两种：一种是从初始点开始，一种是测量两说明：测量有两种：一种是从初始点开始，一种是测量两说明：测量有两种：一种是从初始点开始，一种是测量两个计数点之间的距离！个计数点之间的距离！个计数点之间的距离！个计数点之间的距离！测位移：用刻度尺测量，注意保留到最小的刻度测位移：用刻度尺测量，注意保留到最小的刻度测位移：用刻度尺测量，注意保留到最小的刻度测位移：用刻度尺测量，注意保留到最小的刻度的下一位！的下一位！的下一位！的下一位！1 1、打点计时器、打点计时器、打点计时器、打点计时器实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度（1 1）打点计时器的作用）打点计时器的作用）打点计时器的作用）打点计时器的作用 测平均速度测平均速度测平均速度测平均速度 说明：测量时要注意单位、时间的问题！说明：测量时要注意单位、时间的问题！说明：测量时要注意单位、时间的问题！说明：测量时要注意单位、时间的问题！问题：计算问题：计算问题：计算问题：计算P20/P20/图图图图1.4-41.4-4，求，求，求，求DGDG之间的平均速度？之间的平均速度？之间的平均速度？之间的平均速度？1 1、打点计时器、打点计时器、打点计时器、打点计时器实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度（1 1）练习使用打点计时器）练习使用打点计时器）练习使用打点计时器）练习使用打点计时器 把打点计时器固定在桌子上，检查墨粉纸盘是否已经正确的把打点计时器固定在桌子上，检查墨粉纸盘是否已经正确的把打点计时器固定在桌子上，检查墨粉纸盘是否已经正确的把打点计时器固定在桌子上，检查墨粉纸盘是否已经正确的套在纸盘轴上，检查白纸带是否已经正确地穿好。套在纸盘轴上，检查白纸带是否已经正确地穿好。套在纸盘轴上，检查白纸带是否已经正确地穿好。套在纸盘轴上，检查白纸带是否已经正确地穿好。把计时器上的电源插头插在把计时器上的电源插头插在把计时器上的电源插头插在把计时器上的电源插头插在220V220V的交流电源上。的交流电源上。的交流电源上。的交流电源上。按下脉冲输出开关，用手水平地拉动纸带，纸带上就打上一按下脉冲输出开关，用手水平地拉动纸带，纸带上就打上一按下脉冲输出开关，用手水平地拉动纸带，纸带上就打上一按下脉冲输出开关，用手水平地拉动纸带，纸带上就打上一列小点。切记：纸带抽出后，应马上关闭开关！列小点。切记：纸带抽出后，应马上关闭开关！列小点。切记：纸带抽出后，应马上关闭开关！列小点。切记：纸带抽出后，应马上关闭开关！取下纸带，选择适当的计数点，注意计数点之间的时间间隔，取下纸带，选择适当的计数点，注意计数点之间的时间间隔，取下纸带，选择适当的计数点，注意计数点之间的时间间隔，取下纸带，选择适当的计数点，注意计数点之间的时间间隔，标出各点！标出各点！标出各点！标出各点！按实验要求求各种数据。按实验要求求各种数据。按实验要求求各种数据。按实验要求求各种数据。2 2、用打点计时器测量瞬时速度、用打点计时器测量瞬时速度、用打点计时器测量瞬时速度、用打点计时器测量瞬时速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度（1 1）理论依据：用平均速度近似代替瞬时速度。）理论依据：用平均速度近似代替瞬时速度。）理论依据：用平均速度近似代替瞬时速度。）理论依据：用平均速度近似代替瞬时速度。（2 2）思考二：如果纸带上点迹分布不均匀，那么，点迹密集的）思考二：如果纸带上点迹分布不均匀，那么，点迹密集的）思考二：如果纸带上点迹分布不均匀，那么，点迹密集的）思考二：如果纸带上点迹分布不均匀，那么，点迹密集的地方表示运动的速度较大还是较小？为什么？地方表示运动的速度较大还是较小？为什么？地方表示运动的速度较大还是较小？为什么？地方表示运动的速度较大还是较小？为什么？思考三：若速度越来越快，则哪边与物体（手）链接？思考三：若速度越来越快，则哪边与物体（手）链接？思考三：若速度越来越快，则哪边与物体（手）链接？思考三：若速度越来越快，则哪边与物体（手）链接？3 3、用图像表示速度、用图像表示速度、用图像表示速度、用图像表示速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度（1 1）演练处理。）演练处理。）演练处理。）演练处理。练习：如图为打点计时器打出的一条纸带，练习：如图为打点计时器打出的一条纸带，练习：如图为打点计时器打出的一条纸带，练习：如图为打点计时器打出的一条纸带，A A、B B、C C、D D、E E是我们在纸带行所选的计数点，相邻计数点之间有是我们在纸带行所选的计数点，相邻计数点之间有是我们在纸带行所选的计数点，相邻计数点之间有是我们在纸带行所选的计数点，相邻计数点之间有4 4个点没有个点没有个点没有个点没有标出，试求打点计时器打下标出，试求打点计时器打下标出，试求打点计时器打下标出，试求打点计时器打下B B、C C、D D、E E、F F各点时的瞬时速度。各点时的瞬时速度。各点时的瞬时速度。各点时的瞬时速度。3 3、用图像表示速度、用图像表示速度、用图像表示速度、用图像表示速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度（2 2）演练处理。）演练处理。）演练处理。）演练处理。练习：利用练习：利用练习：利用练习：利用vtvt图像将上题图像将上题图像将上题图像将上题体现出来，并确体现出来，并确体现出来，并确体现出来，并确定物体做什么运定物体做什么运定物体做什么运定物体做什么运动？（设从动？（设从动？（设从动？（设从A A点点点点为计时原点）为计时原点）为计时原点）为计时原点）计数点计数点计数点计数点B BC CD DE EF F时刻时刻时刻时刻/s/s速度速度速度速度/ms/ms1 13 3、用图像表示速度、用图像表示速度、用图像表示速度、用图像表示速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度（2 2）演练处理。）演练处理。）演练处理。）演练处理。练习：利用练习：利用练习：利用练习：利用vtvt图像将上题图像将上题图像将上题图像将上题体现出来，并确体现出来，并确体现出来，并确体现出来，并确定物体做什么运定物体做什么运定物体做什么运定物体做什么运动？（设从动？（设从动？（设从动？（设从A A点点点点为计时原点）为计时原点）为计时原点）为计时原点）计数点计数点计数点计数点B BC CD DE EF F时刻时刻时刻时刻/s/s0.10.10.20.20.30.30.40.40.50.5速度速度速度速度/ms/ms1 10.260.260.300.300.340.340.380.380.420.424 4、具体操作、具体操作、具体操作、具体操作实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度（1 1）在研究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录）在研究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录）在研究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录）在研究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录小车运动情况的点迹清晰的纸带，如图所示，图中小车运动情况的点迹清晰的纸带，如图所示，图中小车运动情况的点迹清晰的纸带，如图所示，图中小车运动情况的点迹清晰的纸带，如图所示，图中A A、B B、C C、D D、E E为相邻计数点。为相邻计数点。为相邻计数点。为相邻计数点。根据纸带上的数据，计算各点速度；根据纸带上的数据，计算各点速度；根据纸带上的数据，计算各点速度；根据纸带上的数据，计算各点速度；在图中做在图中做在图中做在图中做v-tv-t图像；图像；图像；图像；小车速度随时间变化有什么规律？小车速度随时间变化有什么规律？小车速度随时间变化有什么规律？小车速度随时间变化有什么规律？（已知在两个计数点间还有（已知在两个计数点间还有（已知在两个计数点间还有（已知在两个计数点间还有4 4个点没有画出）个点没有画出）个点没有画出）个点没有画出）位置编号ABCDE时间/s0瞬时速度/ms1/4 4、具体操作、具体操作、具体操作、具体操作实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度（1 1）在研究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录）在研究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录）在研究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录）在研究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录小车运动情况的点迹清晰的纸带，如图所示，图中小车运动情况的点迹清晰的纸带，如图所示，图中小车运动情况的点迹清晰的纸带，如图所示，图中小车运动情况的点迹清晰的纸带，如图所示，图中A A、B B、C C、D D、E E为相邻计数点。为相邻计数点。为相邻计数点。为相邻计数点。根据纸带上的数据，计算各点速度；根据纸带上的数据，计算各点速度；根据纸带上的数据，计算各点速度；根据纸带上的数据，计算各点速度；在图中做在图中做在图中做在图中做v-tv-t图像；图像；图像；图像；小车速度随时间变化有什么规律？小车速度随时间变化有什么规律？小车速度随时间变化有什么规律？小车速度随时间变化有什么规律？（已知在两个计数点间还有（已知在两个计数点间还有（已知在两个计数点间还有（已知在两个计数点间还有4 4个点没有画出）个点没有画出）个点没有画出）个点没有画出）4 4、具体操作、具体操作、具体操作、具体操作实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度（1 1）在研究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录）在研究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录）在研究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录）在研究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条记录小车运动情况的点迹清晰的纸带，如图所示，图中小车运动情况的点迹清晰的纸带，如图所示，图中小车运动情况的点迹清晰的纸带，如图所示，图中小车运动情况的点迹清晰的纸带，如图所示，图中A A、B B、C C、D D、E E为相邻计数点。为相邻计数点。为相邻计数点。为相邻计数点。根据纸带上的数据，计算各点速度；根据纸带上的数据，计算各点速度；根据纸带上的数据，计算各点速度；根据纸带上的数据，计算各点速度；在图中做在图中做在图中做在图中做v-tv-t图像；图像；图像；图像；小车速度随时间变化有什么规律？小车速度随时间变化有什么规律？小车速度随时间变化有什么规律？小车速度随时间变化有什么规律？（已知在两个计数点间还有（已知在两个计数点间还有（已知在两个计数点间还有（已知在两个计数点间还有4 4个点没有画出）个点没有画出）个点没有画出）个点没有画出）位置编号位置编号位置编号位置编号A AB BC CD DE E时间时间时间时间/s/s0 00.10.10.20.20.30.30.50.5瞬时速度瞬时速度瞬时速度瞬时速度/ms/ms1 1/1.381.382.642.643.903.90/4 4、具体操作、具体操作、具体操作、具体操作实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度（1 1）在图中做在图中做在图中做在图中做v-tv-t图像。图像。图像。图像。小车速度随时间变化有什么小车速度随时间变化有什么小车速度随时间变化有什么小车速度随时间变化有什么规律？规律？规律？规律？位置编号位置编号位置编号位置编号A AB BC CD DE E时间时间时间时间/s/s0 00.10.10.20.20.30.30.50.5瞬时速度瞬时速度瞬时速度瞬时速度/ms/ms1 1/1.381.382.642.643.903.90/解答：小车做初速度解答：小车做初速度解答：小车做初速度解答：小车做初速度不为零的匀加速直线不为零的匀加速直线不为零的匀加速直线不为零的匀加速直线运动！运动！运动！运动！5 5、实验问题处理、实验问题处理、实验问题处理、实验问题处理实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度（1 1）作用：计时仪器，每隔）作用：计时仪器，每隔）作用：计时仪器，每隔）作用：计时仪器，每隔0.02s0.02s打一次点。打一次点。打一次点。打一次点。（2 2）工作条件）工作条件）工作条件）工作条件电磁打点计时器：电磁打点计时器：电磁打点计时器：电磁打点计时器：10V10V以下交流电源以下交流电源以下交流电源以下交流电源电火花式打点计时器：电火花式打点计时器：电火花式打点计时器：电火花式打点计时器：220V220V交流电源交流电源交流电源交流电源（3 3）纸带上点的意义：）纸带上点的意义：）纸带上点的意义：）纸带上点的意义：表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置。表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置。表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置。表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置。通过研究纸带上各点之间的间隔通过研究纸带上各点之间的间隔通过研究纸带上各点之间的间隔通过研究纸带上各点之间的间隔,可以判断物体的运动情况！可以判断物体的运动情况！可以判断物体的运动情况！可以判断物体的运动情况！（4 4）特殊情况处理：）特殊情况处理：）特殊情况处理：）特殊情况处理：没有打上点的原因？没有打上点的原因？没有打上点的原因？没有打上点的原因？若使用电磁式打点计时器打出的横线，原因是什么？若使用电磁式打点计时器打出的横线，原因是什么？若使用电磁式打点计时器打出的横线，原因是什么？若使用电磁式打点计时器打出的横线，原因是什么？误差原因：偶然和系统误差误差原因：偶然和系统误差误差原因：偶然和系统误差误差原因：偶然和系统误差5 5、实验问题处理、实验问题处理、实验问题处理、实验问题处理图像图像图像图像实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度（1 1）应画平滑的曲线，而不能画折线！）应画平滑的曲线，而不能画折线！）应画平滑的曲线，而不能画折线！）应画平滑的曲线，而不能画折线！（2 2）由于实验存在误差，所以有些）由于实验存在误差，所以有些）由于实验存在误差，所以有些）由于实验存在误差，所以有些实验数据不可能完全在一条直线上，实验数据不可能完全在一条直线上，实验数据不可能完全在一条直线上，实验数据不可能完全在一条直线上，则应尽量使点迹均匀分布在线两侧。则应尽量使点迹均匀分布在线两侧。则应尽量使点迹均匀分布在线两侧。则应尽量使点迹均匀分布在线两侧。过远者应舍掉！所以做实验至少要过远者应舍掉！所以做实验至少要过远者应舍掉！所以做实验至少要过远者应舍掉！所以做实验至少要5 5、6 6个数据。个数据。个数据。个数据。6 6、实验问题处理、实验问题处理、实验问题处理、实验问题处理科学漫步科学漫步科学漫步科学漫步实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度实验：用打点计时器测速度（1 1）气垫导轨链接）气垫导轨链接）气垫导轨链接）气垫导轨链接1 1 链接链接链接链接2 2 链接链接链接链接3 3变式训练1关于探究小车速度随时间变化的规律的实验，下列说法正确的是()A电磁打点计时器使用的可以是直流电源，也可以是交流电源B实验时应使纸带从复写纸的下方穿过C实验时要先接通电源后再放开纸带D开始打点前，小车应离打点计时器远一些答案：BC解析：电磁打点计时器使用的是低压交流电源；开始打点前应将小车停在靠近打点计时器的位置；实验时应把纸带放在复写纸下方，先接通电源，待打点稳定后再放开纸带例在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如下图给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点测得：x11.40cm，x21.90cm，x32.38cm，x42.88cm，x53.39cm，x63.87cm.那么：(1)在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：v1_cm/s，v2_cm/s，v3_cm/s，v4_cm/s，v5_cm/s.(2)在平面直角坐标系中作出速度时间图象(3)分析小车运动速度随时间变化的规律答案：(1)16.5021.4026.3031.3536.30(2)见解析(3)v随t均匀增加