2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 课件 2021-2022学年人教版（2019）高中物理必修第一册（19张ppt)

测量速度有哪些方法？ 1.打点计时器可以测量什么物理量? 2.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 某点的瞬时速度 加速度 时间 3.怎样用图像表示速度？ 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.会处理纸带并会求各点的瞬时速度。(重点) 3.会用v-t图像处理数据，并由图像探究小车的速度随时间变化的规律 一、实验目的 二.实验原理： 1.重物牵引小车运动，纸带点迹研究物体速度时间的规律 v1=(x1+x2)/2T , v2=(x2+x3)/2T … … vn＝ 2.瞬时速度的计算 (1)瞬时速度的求解方法： 三.实验器材： 特别提醒: 与电磁打点计时器不同，电火花计时器使用交流电压220V。 电源 刻度尺 导线 钩码 小车 细绳 纸带 打点计时器 一端附有定滑轮的长木板 四.实验步骤 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． 2．把小车停在靠近(选填“靠近”或“远离”)打点计时器的位置．先启动打点计时器，后放开小车(选填“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)，再做两次实验． 五.注意事项 (1)滑轮不能过高,细绳应与木板平行。 (2)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,防止小车从木板上掉下来。 (3)先接通电源，后让纸带运动。 六、采集数据处理的方法 1．选取纸带、确定计数点并进行测量 (1)在三条纸带中选择一条最清晰的纸带。 (2)为了便于测量，一般舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作计时起点(0点)。 (3)每5个点(相隔0.1 s)取1个计数点进行测量(如下图所示，相邻两点中间还有4个点未画出)。 (2)设计表格并记录相关数据 2.瞬时速度的计算 (1)瞬时速度的求解方法： 七、数据分析 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． 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 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＝. 　误差分析 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________． (2)某同学按照以下步骤进行操作： A．换上纸带重复做三次，选择一条较为理想的纸带； B．将电磁打点计时器固定在长铝板上没有滑轮的一端，接上电源 C．把小车停在靠近电磁打点计时器的地方，先放开小车，再启动电磁打点计时器； D．断开电源，取下纸带； E．把一条细绳拴在小车前端，绳跨过滑轮挂上槽码，把纸带固定在小车后端并让纸带穿过电磁打点计时器． 以上步骤有错误的是________(填步骤前的字母)，应更正为________；步骤合理的顺序是________(填步骤前的字母)． 练习 1.某同学在做“探究小车速度随时间变化的规律”实验时，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带并用一把毫米刻度尺测量了各点间距离，如图6所示，图中四个数据中不符合正确读数要求的是______(填数值)．若纸带上两相邻计数点间均有4个点未画出，已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，则B点对应的小车速度vB＝________ m/s，小车运动的加速度大小a＝________ m/s2.(后两空均保留两位有效数字) 答案　5.4　0.17　0.20 解析　毫米刻度尺测量结果应准确到1 mm，估读到0.1 mm，所以不符合正确读数要求的是5.4.B点对应的小车速度vB＝≈0.17 m/s，同理vD≈0.21 m/s，由加速度定义式a＝得a＝＝0.20 m/s2. 2．下图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带。 (1)已知打点计时器电源频率为50 Hz，则纸带上打相邻两点的时间间隔为__________。 (2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出．从图中读出A、B两点间