21探究小车速度随时间的变化规律.ppt
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1、2.12.1实验:探究小车速度随时间的变化规律实验:探究小车速度随时间的变化规律第第2 2章章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究学习重点学习重点练习使用打点计时器练习使用打点计时器对运动的速度随时间变化规律的探究。对运动的速度随时间变化规律的探究。学习难点学习难点1 1、各点瞬时速度的计算。、各点瞬时速度的计算。2 2、对实验数据的处理、规律的探究。、对实验数据的处理、规律的探究。一、回忆:一、回忆:2、纸带能给我们提供哪些信息?、纸带能给我们提供哪些信息?3、通过测量或计算还能得到哪些信息?、通过测量或计算还能得到哪些信息?1 1、打点计时器的类型、结构、工作原理?、打点计时器的类型
2、、结构、工作原理?一、实验目的:用打点计时器研究小车在重物牵引下的用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动,探究小车速度随时间的变化规律。运动,探究小车速度随时间的变化规律。二、二、实验步骤:实验步骤:1 1、把一端附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸、把一端附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端,出桌面,把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端,连好电路。连好电路。2、把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上、把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,启动电源,然后放开小车,让小车拖着纸带合适的钩码,启动电源,然后放开
3、小车,让小车拖着纸带运动,打完一条后,关闭电源运动,打完一条后,关闭电源3 3、换上纸带,重复操作三次、换上纸带,重复操作三次三、注意事项:三、注意事项: 1 1在安装仪器时,要注意让滑轮伸出桌面外;在安装仪器时,要注意让滑轮伸出桌面外;细绳应与木板平行;打点计时器应与低压电源细绳应与木板平行;打点计时器应与低压电源4 46V6V交流输出连接;如果用电火花计时器,不再需交流输出连接;如果用电火花计时器,不再需要使用低压电源;实验时要注意保护小车及滑轮,要使用低压电源;实验时要注意保护小车及滑轮,要避免它们被碰坏或跌坏。要避免它们被碰坏或跌坏。 2 2选择纸带的原则:点迹清晰且连续相等时选择纸带
4、的原则:点迹清晰且连续相等时间内的位移差大致相等。间内的位移差大致相等。 3 3注意计时点和计数点的区别注意计时点和计数点的区别 4. 4.从纸带中选择较理想的,舍弃开头一些比较从纸带中选择较理想的,舍弃开头一些比较密集的点子,在后边便于测量的地方找一个开始密集的点子,在后边便于测量的地方找一个开始点来确定计数点。点来确定计数点。四、纸带分析:四、纸带分析:问题问题1:怎样分析和选取纸带上的点?:怎样分析和选取纸带上的点?1 1、开头过于密集的点舍掉,纸带的一段;若纸、开头过于密集的点舍掉,纸带的一段;若纸带上点与点之间的距离较小,可取多个间隔(可带上点与点之间的距离较小,可取多个间隔(可5
5、5)为一个计数间隔时间(间隔不再是为一个计数间隔时间(间隔不再是0.02s0.02s)(但要)(但要看具体情况灵活选定);看具体情况灵活选定);2 2、原则上能取六、七个计数点为宜;、原则上能取六、七个计数点为宜;3 3、给选取的点加标记。、给选取的点加标记。0,10,1,2 2,3 3,4 4,5 5,6(6(计计数点数点) )用求平均速度的方法来代替(用计算较准确的平均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),如何代替?(选择包括该点在内的一段速度来代替),如何代替?(选择包括该点在内的一段位移(该点最好处在中间时刻位置)位移(该点最好处在中间时刻位置)xx,找出对应的,找
6、出对应的时间时间tt,用,用xxtt作为该点的瞬时速度);作为该点的瞬时速度);对于选取的两个端点的速度暂时不计算(误差较对于选取的两个端点的速度暂时不计算(误差较大);大);测量各个计数点之间的距离应考虑测量各个计数点之间的距离应考虑估位估位、单位单位。四、纸带分析:四、纸带分析:问题问题2 2:如何计算出所取点的瞬时速度?:如何计算出所取点的瞬时速度?四、纸带分析:四、纸带分析:问题问题3 3:如何根据速度:如何根据速度时间图象(时间图象( v vt t图象)图象)求小车的加速度和初速度?求小车的加速度和初速度?v取任意两组数据求出取任意两组数据求出vv和和tt,然后代入,然后代入vvtt
7、求求解。解。v在在v vt t图象上取一段时间图象上取一段时间tt(尽量取大一些),找(尽量取大一些),找出两个时刻对应的坐标值求出出两个时刻对应的坐标值求出vv,代入,代入vvtt求解。求解。v哪一种方法更好?(画图时让不在直线上的点尽可能等哪一种方法更好?(画图时让不在直线上的点尽可能等量地分布在直线两侧,就是为了使偏大或偏小的误差尽量地分布在直线两侧,就是为了使偏大或偏小的误差尽可能地抵消,所以图象也是减小误差的一种手段,也就可能地抵消,所以图象也是减小误差的一种手段,也就是说应该用图象上的点,而不是用实验所得到的数据)是说应该用图象上的点,而不是用实验所得到的数据)v纸带上零时刻的速度
8、和末速度如何求?(根据图象来求,纸带上零时刻的速度和末速度如何求?(根据图象来求,这样可以减小误差)这样可以减小误差)五、数据处理:1 1、列表法。、列表法。2 2、图象法(、图象法(v - t v - t 图象):图象): 根据所得数据,选择合适的标度建系(图象尽根据所得数据,选择合适的标度建系(图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积)量分布在坐标系平面的大部分面积) 根据所得数据确定点的位置根据所得数据确定点的位置, ,观察和思考点的分观察和思考点的分布规律。布规律。 “ “拟合拟合”图象:从点的分布可以有很大把握地图象: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,画出一条直线,让尽
9、可说这些点应该在一条直线上,画出一条直线,让尽可能多的点处在这条直线上,其余均匀分布,去掉偏差能多的点处在这条直线上,其余均匀分布,去掉偏差太大的点太大的点 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,如图给出的实验中,如图给出了从了从0 0点开始,每点开始,每5 5个点取一个计数点的纸带,其中个点取一个计数点的纸带,其中0 0,l l,2 2,3 3,4 4,5 5,6 6都为计数点测得:都为计数点测得:s s0l0l=1.40cm=1.40cm,s s1212=1.90cm=1.90cm,s s23232.38cm2.38cm,S S34342.88cm2.8
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