2-1实验：探究小车速度随时间变化的规律79437.ppt

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1、 物理定律不能单靠物理定律不能单靠“思维思维”来获得，来获得，还应致力于观察和实验。还应致力于观察和实验。普朗克普朗克学习目标：学习目标：（P3132）1.掌握打点计时器的使用方法和利用打掌握打点计时器的使用方法和利用打点计时器研究物体运动的方法。点计时器研究物体运动的方法。2.会计算各个计数点的速度。会计算各个计数点的速度。3.能在坐标纸上画出能在坐标纸上画出v-t图象。图象。重点难点重点难点：1.探究物体的速度随时间变化规律。探究物体的速度随时间变化规律。2.纸带上各点瞬时速度的计算。纸带上各点瞬时速度的计算。3.纸带实验数据的处理办法。纸带实验数据的处理办法。知识回顾知识回顾打点计时器可

2、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

3、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。实实验验器器

4、材材电源，刻度尺电源，刻度尺钩码钩码小车小车细绳细绳纸带纸带打点计时器打点计时器一端附有定滑一端附有定滑轮的长木板轮的长木板二、设计实验二、设计实验三、实验步骤三、实验步骤木板平放，并使滑轮伸出桌面，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。换上新纸带，重复二次换上新纸带，重复二次.四、注意事项四、注意事项1.1.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

5、板的中央位置。的中央位置。2.2.滑轮不能过高滑轮不能过高,细绳应与木板平行细绳应与木板平行.3.3.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,防止防止小车从板上掉下来。小车从板上掉下来。4.4.先接通电源，后让纸带运动。先接通电源，后让纸带运动。5.5.打点结束后立即关闭电源。打点结束后立即关闭电源。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？开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始始,每隔五个间隔取一个计数点，每隔五个间隔取一个计

6、数点，(每两个计每两个计数点之间的时间间隔是数点之间的时间间隔是0.1s0.1s）。）。0 01 12 23 3五、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（用计算较准确的平均速度来代替。准确的平均速度来代替。0 01 12 23 31.20cm1.20cm1.60cm1.60cm2.00cm2.00cm2.40cm2.40cm平均速度平均速度 瞬时速度瞬时速度（如何测（如何测x）0 01 12 23 31.20cm1.20cm1.60cm1.60cm2.00cm2.00cm2.40c

7、m2.40cm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）（让图象尽量分布在坐标系平面

8、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点、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点处在直线上，不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。直线两侧。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？v/msv/ms 0.10-1-1 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60t/st/s 0.10 0 0.20 0.30.v/msv/ms

9、0.10-1-1 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60t/st/s 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 1：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，某的实验中，某同学的操作有以下步骤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，再接拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸带，再接通电源通电源

10、 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，下面吊着适当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重的钩码 D D取下纸带取下纸带 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

11、前应先断开电源。（应先断开电源。（3）补充步骤）补充步骤F：换上新纸带，重复两次。：换上新纸带，重复两次。步骤顺序为：步骤顺序为：BECADF例例2：在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数：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点瞬时速度如下 计数点序号计数点序号123456计数点对应的计数点对应的时刻（时刻（s）0.100.200.300.400.500.60通过计数点的通过计数点的速度（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

12、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 1、质量都是m的物体在水平面上运动，则在下图所示的运动图像中表明物体做匀速直线运动的图像的是 ()答案：A、Cx 2 2、如图给出了汽车从、如图给出了汽车从A

13、A点出发到点出发到B B点做直线运动的点做直线运动的V-tV-t图图像，根据图像填空像，根据图像填空(1)(1)在在0 040s40s内汽车做内汽车做_运动，加速度是运动，加速度是_(2)(2)在在40s40s120s120s内汽车做内汽车做_运动，加速度是运动，加速度是_(3)(3)在在120s120s200s200s内汽车做内汽车做_运动，加速度是运动，加速度是_，发生位移是，发生位移是_。(4)(4)由图像得到汽车从由图像得到汽车从A A点开始到速度大小为点开始到速度大小为10m/s10m/s时所需时所需的时间的时间_。匀加速匀加速0.5m/s2匀速直线匀速直线0匀减速匀减速-0.25m

14、/s2800m800m20s,160s20s,160s2A做匀速直线运动，速度为做匀速直线运动，速度为15 m/s；B做初速度为零，加速度为做初速度为零，加速度为1.9 m/s2的匀的匀加速直线运动；加速直线运动；C做初速度为做初速度为4 m/s，加，加速度为速度为0.67 m/s2的匀减速直线运动，的匀减速直线运动，6 s时速度为时速度为0。问问题题与与练练习习：3（1）图图2-9，（，（2）剪下的）剪下的纸纸条条长长度表示度表示0.1 s时间时间内位移大小，可近似内位移大小，可近似认为认为速度速度 vx，纸纸条条长长度可度可认为认为表示速度。表示速度。问问题题与与练练习习：课时作业课时作业P10617题题