2.1 实验：探究小车速度随时间变化规律2.ppt

2.1实验：实验：探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律复习：复习：打点计时器可以测量什么物理量？打点计时器可以测量什么物理量？位移位移 时间时间（打点计时器是测量位移与时间的仪器）（打点计时器是测量位移与时间的仪器）位移（用刻度尺测量）；位移（用刻度尺测量）；时间（两点的时间间隔为时间（两点的时间间隔为 s）通过打点计时器打出的纸带可以间接求什通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么物理量？么物理量？可以求可以求 两点间的平均速度两点间的平均速度一点的瞬时速度一点的瞬时速度加加速度。速度。0.02例导入：导入：实验小车运动是物理学中最简单物体运动，实验小车运动是物理学中最简单物体运动，哪它的运动的哪它的运动的速度速度随随时间时间变化有什么规律变化有什么规律呢？呢？我们可以通过什么方法来研究？我们可以通过什么方法来研究？通过实验通过实验!可以通过打点计时器等实验仪器来探究小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车速度随时间变化的规律哪如何设计实验？哪如何设计实验？实验设计：1.实验需要什么仪器？实验需要什么仪器？打点计时器、学生电源、导线、试验小车、打点计时器、学生电源、导线、试验小车、细绳、纸带、复写纸、带滑轮长木板、刻度细绳、纸带、复写纸、带滑轮长木板、刻度尺、重物。尺、重物。2.实验仪器怎样安装放置？实验仪器怎样安装放置？课本课本P34 图图2.11思考：思考：怎样进行实验？怎样进行实验？1.固定打点计时器时应让限位孔处在长木板固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。的中央位置。2.滑轮不能过高。滑轮不能过高。3.应考虑复写纸与纸带的位置关系。应考虑复写纸与纸带的位置关系。4.钩码数量不能过多，长木板两端高低相差钩码数量不能过多，长木板两端高低相差 不能太大。不能太大。5.小车应由紧靠打点计时器处开始释放，在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撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止防止小小 车从板上掉下来。车从板上掉下来。6.先接通电源，后让纸带运动。先接通电源，后让纸带运动。7.打点结束后立即关闭电源。打点结束后立即关闭电源。学生实验：（演示实验）进行实验处理数据：处理数据：实验结论：你能用自己的语言描述小车速度随实验结论：你能用自己的语言描述小车速度随时间变化的规律吗？时间变化的规律吗？1、纸带上的数据怎样处理？、纸带上的数据怎样处理？（怎样处理数据才比较直观？）（怎样处理数据才比较直观？）列表列表 描点描点 连线连线 图像图像2、我们可以通过列表和、我们可以通过列表和Vt图分析小车的图分析小车的 运动规律运动规律实例探究实例探究：在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点瞬时速度如下过各计数点瞬时速度如下 计数点序号计数点序号123456计数点对应的时刻（计数点对应的时刻（s）0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度（通过计数点的速度（cms）44.062.081.0100.0 110.0 168.0t/sv/cms-10 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60180160140120100806040实验结论：实验结论：小车的速度随时间的增加而均匀增加小车的速度随时间的增加而均匀增加小车速度随时间逐渐增大；相同时间里，小车速度随时间逐渐增大；相同时间里，速度增量相同；成正比速度增量相同；成正比。A根据任意两计数点的速度用公式根据任意两计数点的速度用公式 算出加速度算出加速度B根据实验数据画出根据实验数据画出vt图，量出其倾角，由图，量出其倾角，由公式公式 求出加速度求出加速度C根据实验数据画出根据实验数据画出vt图，由图线上相距较图，由图线上相距较 远的两点所对应的速度、时间，用远的两点所对应的速度、时间，用 公式算出加速度公式算出加速度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出平均值作为小车的加速度 例例1、为了计算加速度，合理的方法是（、为了计算加速度，合理的方法是（）分析：方法分析：方法A偶然误差较大。偶然误差较大。方法方法D实际上也仅由始末两个速度决定，偶然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误差也比较大，只有利用实验数据画出对应的的vt图，才可充分利用各次测量数据，减少图，才可充分利用各次测量数据，减少偶然误差。偶然误差。由于在物理图象中，两坐标轴的分度大小往由于在物理图象中，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，方法倾角不同的许多图线，方法B是错误的。是错误的。正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应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，即方的速度值，然后利用公式算出加速度，即方法法 C。答案答案C 例例2在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操作以下在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上序实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上序号号G、H）A拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸带，再拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸带，再接通电源接通电源B将打点计时器固定在平板上，并接好电路将打点计时器固定在平板上，并接好电路C把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码当重的钩码D取下纸带取下纸带E将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。解析：（解析：（1）问）问A中应先通电，再放纸带。中应先通电，再放纸带。（2）D中取下纸带前应先断开电源。中取下纸带前应先断开电源。（3）补充步骤）补充步骤G：换上新纸带，重复三：换上新纸带，重复三次。次。步骤顺序为：步骤顺序为：BECADG