2.4 科学测量：做直线运动物体的瞬时速度 课件-2021-2022学年高一上学期物理鲁科版（2019）必修第一册

鲁科版2019物理必修一 2.4科学测量:做直线运动物体的速度 高一物理 <鲁科版必修1> 导入新课 <鲁科版必修1> 关于实验原理的理解: 1、我们已经学过哪些与瞬时速度相关的物理定义或者规律? 2、根据瞬时速度的定义,要测量某点的瞬时速度,需要测量哪些物理量?需要什么测量工具? 3、根据相关的运动学规律,要测量某点的瞬时速度,需要测量哪些物理量?需要什么测量工具? <鲁科版必修1> 一、运动时间和位移的记录 【思考与交流】 1、为什么两种打点计时器都要用交流电源? 2、打点计时器在纸带上留下的点迹,记录的是什么信息? 3、与打点计时器的用途相类似的做法还有哪些? <鲁科版必修1> 二、测量小车的瞬时速度,计算小车的加速度 一、实验步骤 开始打点前,把小车停在靠近打点计时器处,先 ,后 ,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点. <鲁科版必修1> 二、测量小车的瞬时速度,计算小车的加速度 二、数据处理: 1.表格法 长度 x1 x2 x3 x4 x5 x6 各段长度 0~2 1~3 2~4 3~5 4~6 位置 1 2 3 4 5 6 v/(m·s-1) 1、2、3、4、…各点的瞬时速度分别为: <鲁科版必修1> 二、测量小车的瞬时速度,计算小车的加速度 2.图象法 (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,不在线上的点均匀分布在 ,偏差比较大的点忽略不计,如图所示. (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图象小车做 运动,加速度等于 。 <鲁科版必修1> 二、测量小车的瞬时速度,计算小车的加速度 三、误差分析 1.木板的粗糙程度不同,摩擦不均匀. 2.根据纸带测量的位移有误差,从而计算出的瞬时速度有误差. 3.作v t图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差. <鲁科版必修1> 二、测量小车的瞬时速度,计算小车的加速度 【思考与交流】 1、我们在纸带上选取计数点0时,为什么要避开点迹密集的部分?打点间隔为0.02s,我们为什么一般会选择每5个点为一计数点? 2、“每5个点”和“每隔5个点”有什么不同? 3、教材中利用纸带信息求出某计数点速度的原理是什么? 4、在v-t图像中如何求得加速度? <鲁科版必修1> 二、测量小车的瞬时速度,计算小车的加速度 5、下列是四条纸带记录的物体的运动情况,请说明各自做什么运动?并阐述判断的依据? <鲁科版必修1> 二、测量小车的瞬时速度,计算小车的加速度 6、下面的纸带记录的是物体做匀变速直线运动的情况,设计数点0为t=0时刻,速度为v0,两相邻计数点之间的时间为T,加速度为a, (1)分别表达出s1、s2、s3、s4…… (2)试计算出:s2-s1=? s3-s2=? s4-s3=? (3)请推导出逐差法的公式?并说明逐差法的优点及其中包含的物理思想? <鲁科版必修1> 二、测量小车的瞬时速度,计算小车的加速度 【拓展一步】:根据教材中的介绍,用DIS系统直接测量出速度和加速度的原理? <鲁科版必修1> 典型例题 【例1】打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器,图中甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的,请回答下面的问题. 甲 乙 (1)甲图是_打点计时器,电源采用的是_. (2)乙图是_打点计时器,电源采用的是_. (3)某同学在“匀变速直线运动的实验探究”的实验中,用打点计时器在纸带上打的点记录小车的运动情况.他做此实验时步骤如下: A.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. B.将打点计时器固定在长木板上,并接好电路. C.把一条绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面挂上适当的钩码. D.小车停止运动后,直接取下纸带. E.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔. F.换上新纸带,重复操作三次,然后从各纸带中选取一条清晰的进行数据处理. 其中错误或遗漏的步骤有: ①_ _; ②_ _. 将以上步骤完善后按合理的顺序填写在下面横线上. _ _. <鲁科版必修1> 变式训练 【例2】 如图甲所示为一条记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔T=0.1 s. (1)在图乙所示的坐标系中作出小车的v t图线. (2)将图线延长与纵轴相交,交点的速度大小是_cm/s,此速度的物理意义是_ _. (3)小车的加速度为_.(保留3位有效数字) <鲁科版必修1> $