2-1实验：探究小车速度随时间变化的规律.ppt

《2-1实验：探究小车速度随时间变化的规律.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2-1实验：探究小车速度随时间变化的规律.ppt（20页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、 物理规律不能单靠物理规律不能单靠“ “思思维维” ”来获得，还应致力于观来获得，还应致力于观察和实验。察和实验。普朗克普朗克知识回顾知识回顾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、时间位移、时间 （测量位移与时间的仪器）（测量位移与时间的仪器）位移位移用刻度尺测量用刻度尺测量时间时间两点的时间间隔为两点的时间间隔为0.02s0.02s通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么物理量？通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么物理量？可以求两点间的平均速度可以求两点间的平均速度一点的瞬时速度一点的瞬时速度加速度加速度smscmvv/26. 1/25.126202. 040.

2、145. 6132smscmvv/02. 2/5 .202202. 045. 655.14354)/(05.1904. 026. 102. 2224smtvva知识回顾知识回顾 例例1：下图为某次实验打出的一条纸带，请求出第二：下图为某次实验打出的一条纸带，请求出第二点、第四点的瞬时速度及物体运动的加速度。点、第四点的瞬时速度及物体运动的加速度。一、提出问题一、提出问题 物体的运动通常是比较复杂的。放眼所见，物体的运动通常是比较复杂的。放眼所见，物体的运动规律各不相同。物体的运动规律各不相同。 我们如何探索物体运动所蕴含的规律呢？我们如何探索物体运动所蕴含的规律呢？ 要探究一个物体的运动随时间

3、变化的规律，要探究一个物体的运动随时间变化的规律，必须知道物体在不同时刻的速度，直接测量瞬时必须知道物体在不同时刻的速度，直接测量瞬时速度是比较困难的，我们可以借助打点计时器先速度是比较困难的，我们可以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分记录物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分析，计算得到各个时刻的瞬时速度。析，计算得到各个时刻的瞬时速度。二、设计实验二、设计实验需要哪些仪器？需要哪些仪器？ 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、带滑轮长木板细绳、纸带、复写纸、带滑轮长木板三、实验步骤三、实验步骤木板平放，并使滑

4、轮伸出桌面，把打点木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定，连接好电路计时器固定，连接好电路穿纸带；挂钩码。穿纸带；挂钩码。先接通电源，然后放开小车，让小车拖先接通电源，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。着纸带运动，打完一条后立即关闭电源。换纸带，加钩码，再做二次换纸带，加钩码，再做二次. .四、注意事项四、注意事项视频视频五、数据处理五、数据处理问题一：怎样选取纸带上的点？问题一：怎样选取纸带上的点？五、数据处理五、数据处理问题二：如何计算出所取点的瞬时速度？问题二：如何计算出所取点的瞬时速度？ 用求平均速度的方法来代替（用计算较用求平均速度的方法来代替（用计算较

5、准确的平均速度来代替。准确的平均速度来代替。位置位置0123时刻时刻t/s0.000.100.200.30速度速度v/ms-10.300.400.500.60五、数据处理五、数据处理问题三：问题三：如何处理计算出来的数据？如何处理计算出来的数据？1 1、将实验数据填入设计好的表格中。、将实验数据填入设计好的表格中。五、数据处理五、数据处理问题三：问题三：如何处理计算出来的数据？如何处理计算出来的数据？1 1、将实验数据填入设计好的表格中。、将实验数据填入设计好的表格中。2 2、根据所得数据，选择合适的标度建立坐标系、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

6、）（让图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）3 3、描点：观察和思考点的分布规律。、描点：观察和思考点的分布规律。4 4、拟合：从点的分布可以有很大把握地说这些、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。在直线两侧。五、数据处理五、数据处理如何处理计算出来的数据？如何处理计算出来的数据？ 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.10 0 0.20 0.30.位置位置0123时刻时刻t/s0.000

7、.100.200.30速度速度v/ms-10.300.400.500.60 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60 0.10 0 0.20 0.30图像跟纵轴的交点表示什么？图像的倾斜程度表示什么？图像跟纵轴的交点表示什么？图像的倾斜程度表示什么？三次实验在同一坐标纸上可以作出三条直线，为什么倾斜程三次实验在同一坐标纸上可以作出三条直线，为什么倾斜程度不同？度不同？思考思考例例1：例例2：在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计：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

8、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） 44.062.081.0100.0110.0168.0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（ ） A根据任意两计数点的速度用公式算出加速度根据任意两计数点的速度用公式算出加速度B根据实验数据画出根据实验数据画出vt图，量出其倾角，由公式图，量出其倾角，由公式a = tg求求出加速度出加速度C根据实验数据画出根据实验数据画出vt 图，由图线上相距较远的两点所对图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式应的速度、时间，用公式 算出加速度算出加速度D依次算出通过连

9、续两计数点间的加速度，算出平均值作为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小车的加速度 tva/ 例例3 3：在：在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的实验中，的实验中，某同学的操作有以下步骤某同学的操作有以下步骤 A 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 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 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 D取下纸带

10、取下纸带 E 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 其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上序号其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上序号G G、H H ） 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）A中应先通电，再放纸带。（中应先通电，再放纸带。（2）D中取下纸带前中取下纸带前应先断开电源。（应先断开电源。（3）补充步骤）补充步骤G：换上新纸带，重复三次。：换上新纸带，重复三次。 步骤顺序为：步骤顺序为：BFCADG能力训练能力训练1根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到根

11、据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是的物理量是（ ）A时间间隔时间间隔 B位移位移 C加速度加速度 D平均速度平均速度2打点计时器振针打点的周期决定于（打点计时器振针打点的周期决定于（ ）A交流电压的高低交流电压的高低 B交流电的频率交流电的频率C永久磁铁的磁性强弱永久磁铁的磁性强弱 D振针与复写纸间的距离振针与复写纸间的距离3关于计数点的下列说法中正确的是（关于计数点的下列说法中正确的是（ ）A用计数点进行测量计算，既方便又可减小误差用计数点进行测量计算，既方便又可减小误差B相邻计数点间的时间间隔应是相等的相邻计数点间的时间间隔应是相等的C相邻计数点间的距离应是相等的相

12、邻计数点间的距离应是相等的D计数点是从计时器打出的实际点中选出来的，相邻计数点计数点是从计时器打出的实际点中选出来的，相邻计数点间点迹的个数相等间点迹的个数相等ABABDB4在在“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”的实验中，下的实验中，下列说法正确的是列说法正确的是( ) 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使用刻度尺测量长度时，要读到最小刻度的下一位 D作作v-t图时，所描曲线必须经过每一个点图时，所描曲线必须经过每一个

13、点5如图如图2-1-5所示为某次实验中打出的一条经过处理后所示为某次实验中打出的一条经过处理后的纸带，图中的纸带，图中O为小车运动的起始点，为小车运动的起始点，A为所选取的第为所选取的第一个计数点，一个计数点，O点到点到A点之间有部分点不清晰，相邻两点之间有部分点不清晰，相邻两个记数点之间有个记数点之间有4个点未画出，电源频率为个点未画出，电源频率为50Hz，用毫，用毫米刻度尺测量后可直接算出（米刻度尺测量后可直接算出（ ）A从从O点到点到F点运动的时间点运动的时间 B从从A点到点到F点运动的平均速度点运动的平均速度CC点时的瞬时速度点时的瞬时速度vC DG点时的瞬时速度点时的瞬时速度vGBC

14、BC6 6在用打点计时器研究小车速度随时间变化规律的实验中，得在用打点计时器研究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一条纸带如图到一条纸带如图2-1-7所示所示.A、B、C、D、E、F、G为计数点，为计数点，相邻计数点间时间间隔为相邻计数点间时间间隔为0.10s,x1=1.20cm, x 2=1.60cm,x 3=1.98cm, x 4=2.38cm, x 5=2.79cm, x 6=3.18cm.(1)计算运动物体在计算运动物体在B、C、D、E、F各点的瞬时速度各点的瞬时速度.(2)在在2-19图中作出图中作出v-t图象图象,并由图象求物体的加速度并由图象求物体的加速度.7 7在利用打点计时

15、器探究小车运动规律的实验中，某同学在利用打点计时器探究小车运动规律的实验中，某同学在打出的纸带上每在打出的纸带上每5点取一个记数点，测出每两个相邻记数点取一个记数点，测出每两个相邻记数点间的距离分别为点间的距离分别为x1、x2、x6，然后他把纸带上，然后他把纸带上x1、x2、x6各段准确地剪成各段准确地剪成6段，按如图段，按如图2-1-9那样帖在坐标纸那样帖在坐标纸上，彼此不留间隙也不重叠，纸带下端都准确地与横轴重合，上，彼此不留间隙也不重叠，纸带下端都准确地与横轴重合，x1的左边准确地与纵轴重合，横轴为时间轴，纵轴为速度轴，的左边准确地与纵轴重合，横轴为时间轴，纵轴为速度轴，该同学在这个图中

16、作出了该同学在这个图中作出了v-t图象，并由图象求出了加速度图象，并由图象求出了加速度a，请说明他是如何作出速度图象并求出加速度请说明他是如何作出速度图象并求出加速度a的。的。 每条纸带的宽度代表相等的时每条纸带的宽度代表相等的时间，每条纸带的长度代表这段时间间，每条纸带的长度代表这段时间内的位移，而相等时间内的位移就内的位移，而相等时间内的位移就表示这段时间内的平均速度。由于表示这段时间内的平均速度。由于每段时间较短，所以这段时间中点每段时间较短，所以这段时间中点的速度就是这段时间内的平均速度。的速度就是这段时间内的平均速度。取每段纸带上边的中点，然后过这取每段纸带上边的中点，然后过这些点画出些点画出v-tv-t图象，如图所示图象，如图所示. .此图此图线的斜率就等于加速度线的斜率就等于加速度a a的大小。的大小。