探究小车速度随时间变化的规律(PPT42张)课件.ppt
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1、2.1 试验:探究小车速度随时间试验:探究小车速度随时间变化的规律变化的规律知识精析知识精析一、实验步骤一、实验步骤1.把附有滑轮的长木板放在实验桌上,把打点计时器固把附有滑轮的长木板放在实验桌上,把打点计时器固定在长木板上不带滑轮的一侧,将细绳绕过滑轮,下端挂适定在长木板上不带滑轮的一侧,将细绳绕过滑轮,下端挂适当的钩码,将纸带连在小车后面,并穿过打点计时器当的钩码,将纸带连在小车后面,并穿过打点计时器.2.将小车停在靠近打点计时器的位置,启动打点计时器,将小车停在靠近打点计时器的位置,启动打点计时器,释放纸带,打点计时器在纸带上打下一行小点,然后关闭电释放纸带,打点计时器在纸带上打下一行小
2、点,然后关闭电源,取下纸带源,取下纸带.3.换上纸带重复操作两次换上纸带重复操作两次.4.在三条纸带中选择一条最清晰的,舍弃开头一些过于在三条纸带中选择一条最清晰的,舍弃开头一些过于密集的点,找一个适当点作为计时起点密集的点,找一个适当点作为计时起点.5.选择相隔选择相隔0.1 s的若干计数点进行测量,把数据填入设的若干计数点进行测量,把数据填入设计好的表格计好的表格.6.增减所挂钩码数,再做两次实验增减所挂钩码数,再做两次实验.二、数据分析二、数据分析1.根据实验记录数据,计算出各计数点瞬时速度,填入根据实验记录数据,计算出各计数点瞬时速度,填入表中表中.2.以速度以速度v为纵轴,时间为纵轴
3、,时间t为横轴,建立直角坐标系,根为横轴,建立直角坐标系,根据表中数据描点,将这些点连成一条直线据表中数据描点,将这些点连成一条直线.连线时应使尽量多连线时应使尽量多的点落在直线上,不在直线上的点要尽量对称分布在直线两的点落在直线上,不在直线上的点要尽量对称分布在直线两侧侧.误差较大的点可舍去误差较大的点可舍去.3.分析分析vt图象,描述出小车运动速度随时间变化的规图象,描述出小车运动速度随时间变化的规律律.三、注意事项三、注意事项1.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器.2.先接通电源,等打点稳定后,再释放小车先接通电源,等打点稳定后,再释放小车.3.
4、取下纸带前,先断开电源取下纸带前,先断开电源.5.要防止钩码落地,避免小车跟滑轮相碰,当小车到达要防止钩码落地,避免小车跟滑轮相碰,当小车到达滑轮前及时用手按住滑轮前及时用手按住.6.要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点,要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点,一般在纸带上每隔一般在纸带上每隔4个点取一个计数点,即时间间隔个点取一个计数点,即时间间隔T0.025 s0.1 s.7.在坐标纸上画在坐标纸上画vt图象时,注意坐标轴单位长度的选图象时,注意坐标轴单位长度的选取,使图象分布在坐标平面的大部分面积取,使图象分布在坐标平面的大部分面积.四、误差分析四、误差分析1.根据纸带
5、测量的位移有误差根据纸带测量的位移有误差.2.根据位移计算的瞬时速度有误差根据位移计算的瞬时速度有误差.3.木板的粗糙程度并非完全相同木板的粗糙程度并非完全相同.|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?| 位移位移 时间时间 |(打点计时器是测量位移与时间的仪器)(打点计时器是测量位移与时间的仪器) |位移(用刻度尺测量);位移(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0.02s)|2. 通过打点计时器打出的纸带可以间通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么物理量?接求什么物理量?|可以求可以求 两点间的平均速度两点间的平均速度一点的瞬一点的瞬时速
6、度时速度加速度。加速度。例例smscmvv/1322625. 125.126202. 040. 145. 6smscmvv/354025. 25 .202202. 045. 655.142/005.1904. 0263. 1025. 2smttvva导入:导入:n实验小车运动是物理学中最简单物体运动,那实验小车运动是物理学中最简单物体运动,那它的运动的它的运动的速度速度随随时间时间变化有什么规律呢?变化有什么规律呢?n我们可以通过什么方法来研究?我们可以通过什么方法来研究?n可以通过打点计时器等实验仪器来探究小车速可以通过打点计时器等实验仪器来探究小车速度随时间变化的规律度随时间变化的规律n如
7、何设计实验?如何设计实验?实验设计:实验设计:n1 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n2 2 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n 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n3 3 实验器材:打点计时器、实验器材:打点计时器、低压交流电源低压交流电源、导线、导线、小小车车、细绳、细绳、纸带纸带、复写纸、带滑轮长木板、钩码、复写纸、带滑轮长木板、钩码、刻刻度尺度尺n4 4 试验仪器怎样安装放置?试验仪器怎样安装放置?n课本课本P34 P34 图图2.12.11 1n实验要注意什么?实验要注意什么
8、?n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n 进行试验进行试验n 木板平放,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定,木板平放,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定,连接好电路连接好电路n 穿纸带;挂钩码。穿纸带;挂钩码。n 先接通电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,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。打完一条后立即关闭电源。n 换纸带,加钩码,再做一次换纸带,加钩码,再做一次.n实验时应注意:实验时应注意:n1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板的中央位置。的中央位置。n2滑轮不能过高。滑轮不
9、能过高。n3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。n4钩码数量不能过多,长木板两端高低相差钩码数量不能过多,长木板两端高低相差不能太大。不能太大。n5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,防止小撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。车从板上掉下来。n6先接通电源,后让纸带运动。先接通电源,后让纸带运动。n7打点结束后立即关闭电源。打点结束后立即关闭电源。可以表示可以表示D、F之间任意一点的瞬时速度之间任意一点的瞬时速度 处理数据:处理数据:n纸带上的数据怎样处理?(怎样处理数据才比纸带上
10、的数据怎样处理?(怎样处理数据才比较直观?)较直观?)n我们可以通过列表和我们可以通过列表和Vt图分析小车的运动规图分析小车的运动规律律n实验结论:你能用自己的语言描述小车速度随实验结论:你能用自己的语言描述小车速度随时间变化的规律吗?时间变化的规律吗?(一)如何处理计算出来的数据?(一)如何处理计算出来的数据?n列表法。(注意列表要求)列表法。(注意列表要求)n图象法:图象法:n根据所得数据,选择合适的标度建立坐标系(让图象根据所得数据,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)。尽量分布在坐标系平面的大部分面积)。n描点:观察和思考点的分布规律。描点:观察和思考点的
11、分布规律。n拟合:从点的分布可以有很大把握地说这些点应该在拟合: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上,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。不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。实验结论:实验结论:n小车的速度随时间的增加而均匀增加小车的速度随时间的增加而均匀增加n小车速度随时间逐渐增大;相同时间里,小车速度随时间逐渐增大;相同时间里,速度增量相同;成正比速度增量相同;成正比 n。n小车做匀加速直线运动小车做匀加速直线运动方法指导方法指导一、根据纸带判断物体速度随时间变化的规律一、根据纸带判断
12、物体速度随时间变化的规律例例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,图的实验中,图72甲给出了从甲给出了从0点开始,每点开始,每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0,1,2,3,4,5,6都为计数点都为计数点.测得:测得:x11.40 cm,x21.90 cm,x32.38 cm,x42.88 cm,x53.39 cm,x63.87 cm.那么:那么: (1)在计时器打出点在计时器打出点1,2,3,4,5时,小车的速度分别为:时,小车的速度分别为:v116.50 cm/s,v2_cm/s,v326.30 cm/s,v431.35 c
13、m/s,v5_cm/s.(2)在平在平面直角坐标系中作出面直角坐标系中作出vt图象图象(3)分析小车运动速度随时间变化的规律分析小车运动速度随时间变化的规律(2)利用描点法作出利用描点法作出vt 图象,如图图象,如图72乙乙所示所示.图图72乙乙(3)小车运动的小车运动的vt图象是一条倾斜向上的直线,说明速图象是一条倾斜向上的直线,说明速度随时间均匀增加,它们是度随时间均匀增加,它们是“线性关系线性关系”.答案答案 (1)21.4036.30(2)如图如图72乙所示乙所示(3)略略二、根据纸带求匀变速直线运动的加速度二、根据纸带求匀变速直线运动的加速度例例2 2 某同学在某同学在“探究小车运动
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