学年高中物理专题2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律课件新人教版必修.ppt

第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版人教版 物理物理（高中）（高中）第一节第一节 实验：探究小车速度随时间变化的规律实验：探究小车速度随时间变化的规律（高一（高一 上上）第一页，编辑于星期六：点 四十八分。1：打点计时器可以直接测量什么物理量：打点计时器可以直接测量什么物理量?2 2：通过打点计时器可以间接测量什么物理量？：通过打点计时器可以间接测量什么物理量？两点间的平均速度两点间的平均速度某点的瞬时速度某点的瞬时速度加速度加速度时间时间课堂导入实验室如何获得较简单的运动？实验室如何获得较简单的运动？如何设计实验？如何设计实验？需要哪些器材？需要哪些器材？第二页，编辑于星期六：点 四十八分。第三页，编辑于星期六：点 四十八分。一、实验仪器一、实验仪器打点计时器；纸带；复写纸；低压交流电源；小车；细绳；一端附有打点计时器；纸带；复写纸；低压交流电源；小车；细绳；一端附有滑轮的长木板；刻度尺；钩码；导线滑轮的长木板；刻度尺；钩码；导线 特别提醒特别提醒:区分电火花打点计时器区分电火花打点计时器-交流电压交流电压220V第四页，编辑于星期六：点 四十八分。二、实验原理二、实验原理1.1.实验装置示意图实验装置示意图第五页，编辑于星期六：点 四十八分。2.2.实验原理实验原理 打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一个点（由于打一个点（由于电源频率是电源频率是50Hz）。由打点计时器打出的纸带上的点表示相应运动物）。由打点计时器打出的纸带上的点表示相应运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上所打点的间隔，就可以了解物体运体在不同时刻的位置，研究纸带上所打点的间隔，就可以了解物体运动的情况。动的情况。第六页，编辑于星期六：点 四十八分。三三、实验步骤实验步骤 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。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。穿纸带；挂钩码。穿纸带；挂钩码。先接通电源，然后放开小车先接通电源，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。，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源。换纸带，加钩码，再做一次。换纸带，加钩码，再做一次。第七页，编辑于星期六：点 四十八分。四四、注意事项注意事项1固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。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运动,防止小车从木板上掉下来。防止小车从木板上掉下来。4先接通电源，先接通电源，后让纸带运动。后让纸带运动。5打点结束后立即关闭电源。打点结束后立即关闭电源。第八页，编辑于星期六：点 四十八分。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？开头过于密集的点舍掉，若纸带上点与点之间的距离较小，可取多开头过于密集的点舍掉，若纸带上点与点之间的距离较小，可取多个间隔（个间隔（一般取一般取5个间隔个间隔）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0.02s）（但要看具体情况灵活选定）；原则上取六、七个计数点为宜；给（但要看具体情况灵活选定）；原则上取六、七个计数点为宜；给选取的点加标记。选取的点加标记。五、数据处理五、数据处理第九页，编辑于星期六：点 四十八分。问题问题2.2.如何计算出所取点的速度？如何计算出所取点的速度？用求平均速度的方法来代替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），（用计算较准确的平均速度来代替），选择包括该点在内的一段位移（该点最好处在选择包括该点在内的一段位移（该点最好处在中间时刻中间时刻位置）位置）x，找出，找出对应的时间对应的时间t，用，用xt作为该点的瞬时速度；对于选取的两个端点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（误差较大）；测量各个计数点之间的距离应考虑的速度暂时不计算（误差较大）；测量各个计数点之间的距离应考虑估读位、单位。估读位、单位。第十页，编辑于星期六：点 四十八分。问题问题3.3.如何处理计算出来的数据？如何处理计算出来的数据？列表法。（注意列表要求）列表法。（注意列表要求）图象法：图象法：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）。系平面的大部分面积）。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。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，直线拟合，让尽可能多的点处在直线上让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点应均匀地，不在直线上的点应均匀地分布在直线两侧。分布在直线两侧。第十一页，编辑于星期六：点 四十八分。0.300.450.740.600.891.03【例题【例题1】根据下表数据画出根据下表数据画出v-t图象图象第十二页，编辑于星期六：点 四十八分。描点连线作图描点连线作图t/st/s0 00.10.10.20.20.30.30.40.40.50.51.21.21.01.00.80.80.60.60.40.40.20.2v/(/(ms-1-1)tv1.1.图象的特点？图象的特点？2.2.小车的运动规律？小车的运动规律？3.3.如何求加速度？如何求加速度？4.4.如果这些点不在一条直线上，如果这些点不在一条直线上，怎么办？怎么办？问题思考：问题思考：第十三页，编辑于星期六：点 四十八分。【题后小结】：求小车加速度的方法【题后小结】：求小车加速度的方法方法方法1.取任意两组数据求出取任意两组数据求出v和和t，然后代入，然后代入vt求解。求解。方法方法2.在在vt图象上取一段时间图象上取一段时间t（尽量取大一些），找出两个时刻（尽量取大一些），找出两个时刻对应的纵坐标值求出对应的纵坐标值求出v，代入，代入vt求解。求解。哪一种方法更好？哪一种方法更好？（画图时让不在直线上的点（画图时让不在直线上的点尽可能均匀地分布在直线两侧尽可能均匀地分布在直线两侧，就是，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，也就是说应该用图象上的点，而不是小误差的一种手段，也就是说应该用图象上的点，而不是用实验所得到的数据）用实验所得到的数据）第十四页，编辑于星期六：点 四十八分。第十五页，编辑于星期六：点 四十八分。