2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律.pptx

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1、会计学12.1实验实验(shyn)：探究小车速度随时间变：探究小车速度随时间变化的规律化的规律PPT课件课件第一页，共35页。回顾(hug)复习1.1.1.1.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？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？位移位移位移位移(wiy)(wiy)(wiy)(wiy)时间时间时间时间 位移位移位移位移(wiy)(wiy)(wiy)(wiy)（用刻度尺测量）；（用刻度尺测量）；（用刻度尺测量）；（用刻度尺测量）；时间（两点的时间间隔为时间（两点的时间间隔为时间（两点的时间间隔为时间（两点的时间间隔为0.02s0.02s0.02s

2、0.02s）2.2.2.2.通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么物理量？物理量？物理量？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可以求两点间的平均速度可以求两点间的平均速度任一点的瞬时速度任一点的瞬时速度任一点的瞬时速度任一点的瞬时速度加速度。加速度。加速度。加速度。第1页/共35页第二页，共35页。例例1 1：下图为某次实验打出的一条纸带，请求出第二点、：下图为某次实验打出的一条纸带，请求出第二点、第四点的瞬时速度第四点的瞬时速度(shn sh s d)(shn s

3、h s d)及物体运动的加速及物体运动的加速度。度。第2页/共35页第三页，共35页。一、提出一、提出(t ch)问题问题物体的运动通常是比较复杂的。放眼物体的运动通常是比较复杂的。放眼(fngyn)(fngyn)所见，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，必须知道物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，直接测量瞬时速度是比较困难的，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记录物体在不同时刻的位置我们可以借

4、助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置(wi zhi)(wi zhi)，再通过对纸带的分析，计算得到各个时刻，再通过对纸带的分析，计算得到各个时刻的瞬时速度。的瞬时速度。第3页/共35页第四页，共35页。二实验设计：1 1 1 1 实验名称：探究小车速度随时间变化的规律实验名称：探究小车速度随时间变化的规律实验名称：探究小车速度随时间变化的规律实验名称：探究小车速度随时间变化的规律2 2 2 2 实验目的：实验目的：实验目的：实验目的：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通过纸带处理探究速度随时间变化的规律通过纸带处理探究速度随时间变化的规律通过纸带处理探究

5、速度随时间变化的规律通过纸带处理探究速度随时间变化的规律3 3 3 3 实验器材实验器材实验器材实验器材(qci)(qci)(qci)(qci)：打点计时器、低压交流电源、：打点计时器、低压交流电源、：打点计时器、低压交流电源、：打点计时器、低压交流电源、导线、小车、细绳、纸带、复写纸、带滑轮长木导线、小车、细绳、纸带、复写纸、带滑轮长木导线、小车、细绳、纸带、复写纸、带滑轮长木导线、小车、细绳、纸带、复写纸、带滑轮长木板、钩码、刻度尺板、钩码、刻度尺板、钩码、刻度尺板、钩码、刻度尺4 4 4 4 试验仪器怎样安装放置？试验仪器怎样安装放置？试验仪器怎样安装放置？试验仪器怎样安装放置？第4页/

6、共35页第五页，共35页。电源电源(dinyun)，刻度尺，刻度尺钩钩码码小车小车(xioch)细绳细绳纸带纸带(zh di)打点计时器打点计时器一端附有定滑轮一端附有定滑轮的长木板的长木板实验要注意什么？实验要注意什么？先先启动计时器启动计时器后后放开纸带，放开纸带，随后随后关闭电源关闭电源第5页/共35页第六页，共35页。试验步骤试验步骤试验步骤试验步骤 木板平放在桌面，并使滑轮伸出桌面，把打点木板平放在桌面，并使滑轮伸出桌面，把打点木板平放在桌面，并使滑轮伸出桌面，把打点木板平放在桌面，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，连接好电路计时器固定，连接好电路计时器固定，

7、连接好电路将平板一端将平板一端将平板一端将平板一端(ydun)(ydun)(ydun)(ydun)抬高，穿纸带，轻推小车，抬高，穿纸带，轻推小车，抬高，穿纸带，轻推小车，抬高，穿纸带，轻推小车，使小车使小车使小车使小车能在平板上做匀速运动能在平板上做匀速运动能在平板上做匀速运动能在平板上做匀速运动 。连细绳；挂钩码。连细绳；挂钩码。连细绳；挂钩码。连细绳；挂钩码。先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关运动，打完一条后立即关运动，打完一条后立即关运动，打

8、完一条后立即关闭电源闭电源闭电源闭电源(5)(5)(5)(5)换纸带，加钩码，再换纸带，加钩码，再换纸带，加钩码，再换纸带，加钩码，再做几次做几次做几次做几次.第6页/共35页第七页，共35页。实验时应注意：实验时应注意：实验时应注意：实验时应注意：1 1 1 1固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。央位置。央位置。央位置。2 2 2 2滑轮不能过高，以绳子和长木板平行为宜。滑轮不能过高，以绳子和长木板平行为宜。滑轮不能过高，以绳子和长木板平行为宜。滑轮不能过高，以

9、绳子和长木板平行为宜。3 3 3 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。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 4 4 4钩码数量不能过多，长木板两端高低相差不能钩码数量不能过多，长木板两端高低相差不能钩码数量不能过多，长木板两端高低相差不能钩码数量不能过多，长木板两端高低相差不能太大。太大。太大。太大。5 5 5 5小车应由紧靠小车应由紧靠小车应由紧靠小车应由紧靠(jn ko)(jn ko)(jn ko)(jn ko)打点计时器处开始释放，打点计时器处开始释放，打点计时器处开始释放，打点计时器处开始释放，在撞击在撞击在撞击在撞击长木板末端前应让

10、小车停止运动，防止小车从板长木板末端前应让小车停止运动，防止小车从板长木板末端前应让小车停止运动，防止小车从板长木板末端前应让小车停止运动，防止小车从板上掉下来。上掉下来。上掉下来。上掉下来。6 6 6 6先接通电源，后让纸带运动。先接通电源，后让纸带运动。先接通电源，后让纸带运动。先接通电源，后让纸带运动。7 7 7 7打点结束后立即关闭电源。打点结束后立即关闭电源。打点结束后立即关闭电源。打点结束后立即关闭电源。第7页/共35页第八页，共35页。三数据处理三数据处理问题一：怎样选取问题一：怎样选取(xunq)(xunq)纸带上的点？纸带上的点？开头过于密集的点舍掉，从清楚开头过于密集的点舍

11、掉，从清楚开头过于密集的点舍掉，从清楚开头过于密集的点舍掉，从清楚(qng chu)(qng chu)(qng chu)(qng chu)的点开始的点开始的点开始的点开始,每隔五个间隔取一个计数点，每隔五个间隔取一个计数点，每隔五个间隔取一个计数点，每隔五个间隔取一个计数点，(每两个计数点之间的每两个计数点之间的每两个计数点之间的每两个计数点之间的时间间隔是时间间隔是时间间隔是时间间隔是0.1s0.1s0.1s0.1s），原则上能取五、六个计数点为宜；），原则上能取五、六个计数点为宜；），原则上能取五、六个计数点为宜；），原则上能取五、六个计数点为宜；给所选取的点加标记。给所选取的点加标记。给

12、所选取的点加标记。给所选取的点加标记。0 01 12 23 3第8页/共35页第九页，共35页。问题问题(wnt)(wnt)二：如何计算出所取点的瞬时二：如何计算出所取点的瞬时速度？速度？用求平均速度的方法用求平均速度的方法(fngf)(fngf)来代替来代替瞬时速度瞬时速度0 01 12 23 31.2cm1.2cm1.6cm1.6cm2.0cm2.0cm2.4cm2.4cm第9页/共35页第十页，共35页。位置位置0 01 12 23 3时刻时刻t/st/s0.000.000.100.100.200.200.300.30速度速度v/msv/ms-1-10.300.300.400.400.5

13、00.500.600.60问题三：如何处理问题三：如何处理(chl)(chl)计算出来的数据计算出来的数据？1 1、将实验数据填入设计、将实验数据填入设计(shj)(shj)好的表格好的表格中。中。0 01 12 23 31.2cm1.2cm1.6cm1.6cm2.0cm2.0cm2.4cm2.4cm第10页/共35页第十一页，共35页。1 1、将实验数据填入设计好的表格、将实验数据填入设计好的表格(biog)(biog)中中(列表法列表法)。2 2、根据所得、根据所得(su d)(su d)数据，选择合适的标度建立数据，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坐标系（让

14、图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）积）3 3、描点：观察和思考、描点：观察和思考(sko)(sko)点的分布规律。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应该、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，让尽可能多的点处在直线在一条直线上，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直线两侧。上，不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。(图像图像法法)第11页/共35页第十二页，共35页。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.位置

15、位置0 01 12 23 3时刻时刻t/st/s0.000.000.100.100.200.200.300.30速度速度v/msv/ms-1-10.300.300.400.400.500.500.600.60第12页/共35页第十三页，共35页。v/msv/ms 0.10-1-1 0.20 0.30 0.40 t/st/s 0.10 0 0.20 0.30.0.300.400.500.600.700.600.70第13页/共35页第十四页，共35页。第14页/共35页第十五页，共35页。3.3.小车的速度随时间均匀的变化小车的速度随时间均匀的变化,所以该图像反映所以该图像反映(fnyng)(f

16、nyng)出物体的加速度是一个定值出物体的加速度是一个定值,即该运动是匀变即该运动是匀变速运动速运动第15页/共35页第十六页，共35页。v1 v2 v3 v4 v5 v6第16页/共35页第十七页，共35页。v1 v2 v3 v4 v5 v6第17页/共35页第十八页，共35页。第18页/共35页第十九页，共35页。第19页/共35页第二十页，共35页。第20页/共35页第二十一页，共35页。第21页/共35页第二十二页，共35页。第22页/共35页第二十三页，共35页。第23页/共35页第二十四页，共35页。第24页/共35页第二十五页，共35页。第25页/共35页第二十六页，共35页。第

17、26页/共35页第二十七页，共35页。第27页/共35页第二十八页，共35页。第28页/共35页第二十九页，共35页。第29页/共35页第三十页，共35页。第30页/共35页第三十一页，共35页。例：在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操作以下例：在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操作以下例：在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操作以下例：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（遗漏步骤可编上实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上序号序号序号序号G

18、G G G、H H H H）A A A A拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸带，拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸带，拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸带，拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸带，再接通电源再接通电源再接通电源再接通电源B B 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(dinl)(dinl)(dinl)(dinl)C C C C把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊把一条细绳拴在小车上，细绳

19、跨过定滑轮，下面吊把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着着着着适当重的钩码适当重的钩码适当重的钩码适当重的钩码D D D D取下纸带取下纸带取下纸带取下纸带E E E E将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀匀匀匀速运动速运动速运动速运动F F F F将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔孔孔孔将以上步骤完善后

20、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。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。(应先通电应先通电(tng din)(tng din)，再放，再放纸带纸带)(取下纸带前应先断开取下纸带前应先断开(dun ki)(dun ki)电源电源)(补充步骤补充步骤G 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：BFECADGBFECADG第31页/共35页第三十二页，共35页。A A A A根据任意根据任意根据任意根据任意(rny)(rny)(rny)(rny)两计数点的速度用公式算出两计数点的速度用公式算出两计数点的速度用公式

21、算出两计数点的速度用公式算出加速度加速度加速度加速度B B B B根据实验数据画出根据实验数据画出根据实验数据画出根据实验数据画出v v v vt t t t图，量出其倾角，由公图，量出其倾角，由公图，量出其倾角，由公图，量出其倾角，由公式式式式a=tana=tana=tana=tan求出加速度求出加速度求出加速度求出加速度C C C C根据实验数据画出根据实验数据画出根据实验数据画出根据实验数据画出v v v vt t t t图，由图线上相距较远图，由图线上相距较远图，由图线上相距较远图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式算出加速度的两点所对应的速度、时间，用公式算出加速度的两

22、点所对应的速度、时间，用公式算出加速度的两点所对应的速度、时间，用公式算出加速度D D D D依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出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平均值作为小车的加速度平均值作为小车的加速度平均值作为小车的加速度 为了计算为了计算(j sun)(j sun)加速度，合理的方法是（加速度，合理的方法是（）c c第32页/共35页第三十三页，共35页。分析：方法分析：方法分析：方法分析：方法A A A A偶然误差较大。方法偶然误差较大。方法偶然误差较大。方法偶然误差较大

23、。方法D D D D实际上也仅由实际上也仅由实际上也仅由实际上也仅由始末两个始末两个始末两个始末两个(lin)(lin)(lin)(lin)速度决定，偶然误差也比较大，只速度决定，偶然误差也比较大，只速度决定，偶然误差也比较大，只速度决定，偶然误差也比较大，只有利有利有利有利用实验数据画出对应的用实验数据画出对应的用实验数据画出对应的用实验数据画出对应的v v v vt t t t图，才可充分利用各图，才可充分利用各图，才可充分利用各图，才可充分利用各次测量数据，减少偶然误差。由于在物理图象中，次测量数据，减少偶然误差。由于在物理图象中，次测量数据，减少偶然误差。由于在物理图象中，次测量数据，

24、减少偶然误差。由于在物理图象中，两坐标轴的分度大小往往是不相等的，根据同一两坐标轴的分度大小往往是不相等的，根据同一两坐标轴的分度大小往往是不相等的，根据同一两坐标轴的分度大小往往是不相等的，根据同一组数据，可以画出倾角不同的许多图线，方法组数据，可以画出倾角不同的许多图线，方法组数据，可以画出倾角不同的许多图线，方法组数据，可以画出倾角不同的许多图线，方法B B B B是是是是错误的。正确的方法是根据图线找出不同时刻所错误的。正确的方法是根据图线找出不同时刻所错误的。正确的方法是根据图线找出不同时刻所错误的。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，即方对应的速

25、度值，然后利用公式算出加速度，即方对应的速度值，然后利用公式算出加速度，即方对应的速度值，然后利用公式算出加速度，即方法法法法 C C C C。答案答案答案答案C C C C 第33页/共35页第三十四页，共35页。实例(shl)探究 在研究匀变速直线运动的实验在研究匀变速直线运动的实验在研究匀变速直线运动的实验在研究匀变速直线运动的实验(shyn)(shyn)(shyn)(shyn)中，中，中，中，算出小车算出小车算出小车算出小车经过各计数点瞬时速度如下经过各计数点瞬时速度如下经过各计数点瞬时速度如下经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 s）0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度通过计数点的速度（cmcms s）44.062.081.0100.0110.0168.0第34页/共35页第三十五页，共35页。