第二章 1 实验：探究小车速度随时间变化的规律（课件）-2020-2021学年高一新教材物理必修第一册【步步高】学习笔记（人教版）

第二章　匀变速直线运动的研究 1　实验：探究小车速度随时间变化的规律 1.进一步练习使用打点计时器. 2.会利用平均速度求瞬时速度. 3.会利用v－t图像处理实验数据，并由图像计算小车的加速度和 判断小车的运动情况. 学习目标 技能储备 精析典题 随堂演练 内容索引 NEIRONGSUOYIN 1.利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某点为 取一小段位移，用这段位移的 表示这点的瞬时速度. 2.用v－t图像表示小车的运动情况：以速度v为 、时间t为 建立直角坐标系，用描点法画出小车的v－t图像，图线的 表示加速度的大小，如果v－t图像是一条倾斜的直线，说明小车的速度是 的. 一、实验原理 技能储备 中间时刻 平均速度 纵轴 横轴 倾斜程度 均匀变化 打点计时器(带导线)、 、纸带、一端带有定滑轮的长铝板、 小车、细绳、槽码、 、复写纸、坐标纸. 二、实验器材 交变电源 刻度尺 1.如图1所示，把一端带有定滑轮的长铝板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面.铝板上放一个可以左右移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳. 三、实验步骤 图1 2.把小车停在 (填“靠近”或“远离”)打点计时器的位置.先 ，后 (填“启动打点计时器”或“放开小车”)，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一行小点.随后，立即关闭电源. 3.换上新纸带，并增减所挂槽码(或在小车上放置重物)，重新操作两次. 靠近 启动 打点计时器 放开小车 1.采集数据 舍掉纸带开头一些 的点，找一个适当的点作为计时起点.可选择相隔0.1 s(或更短)的若干计数点进行测量. 如图2所示，先测量出各个计数点到计时起点的距离：x1、x2、x3、x4、x5…，再计算出相邻的两个计数点间的距离：Δx1＝x1，Δx2＝x2－x1，Δx3＝x3－x2，Δx4＝x4－x3，Δx5＝x5－x4，…，填入自己设计的表中. 四、数据记录 图2 过于密集 2.求各计数点的瞬时速度 (1)各计数点对应的瞬时速度用平均速度来代替，即v1＝ ， v2＝ ，… T为相邻两个计数点间的时间间隔，若交流电源频率为50 Hz，每5个点取一个计数点(中间隔4个点)，则T＝0.1 s. (2)设计表格并记录相关数据 位置编号 0 1 2 3 4 5 6 … 时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6   v1/(m·s－1)                 v2/(m·s－1)                 v3/(m·s－1)                 …                 1.在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点. 五、数据分析 图3 2.画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在直 线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽 略不计，如图3所示. 3.观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律. 4.根据所画v－t图像求出小车运动的加速度a＝ . 1.开始放开小车时，应使小车 (填“靠近”或“远离”)打点计时器. 2.先 ，等打点稳定后，再 (填“启动打点计时器”或“放开小车”). 3.打点完毕，立即关闭电源. 4.选取一条点迹清晰的纸带，舍掉开头点迹密集部分，选取适当的计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少. 5.不要分段测量各段距离，应尽可能地一次测量完毕(可统一量出各计数点到计时起点的距离). 6.在坐标纸上画v－t图像时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图像大致布满坐标纸. 六、注意事项 靠近 启动打点计时器 放开小车 例1　在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中， (1)下列给出的器材中，有一部分已经选好了，请选出还需要的器材. A.电磁打点计时器　B.天平　C.低压交变电源　D.低压直流电源　E.细绳和纸带　F.槽码和小车　G.秒表 H.一端有滑轮的长铝板　Ι.刻度尺 选出的器材有AEFH，还需要______. 一、实验原理与操作 精析典题 C、I 解析　在本实验中，不需要测量小车和槽码的质量，因此不需要天平，电磁打点计时器使用的是低压交变电源，因此不需要直流电源，同时电磁打点计时器记录了小车的运动时间，因此不需要秒表.测