2.1实验探究小车速度与时间的关系-2022-2023学年高一物理同步课件（人教版2019必修第一册）

运动的描述 研究运动的两个基本概念 描述运动的三个物理量 质点 （研究对象的理想模型） 参考系 （观察运动的参考物体） 位移（位置的变化） 速度（位置的变化率） 加速度（速度的变化率） 1.实验：探究小车速度随时间的变化规律 第二章 匀变速直线运动的研究 亮亮图文旗舰店https://liangliangtuwen.tmall.com 2 一、实验思路 要研究小车在重物牵引下速度随时间变化的规律，你认为如何设计此实验？需要测量哪些物理量？选用什么器材？请你把自己研究的方案写出来，并和同学交流。 实验方案 >打点计时器测量速度和时间 >槽码牵引小车在长木板上运动 长木板 实验器材 >小车，一端带有滑轮的长木板，细绳，槽码 >打点计时器，固定夹，电源，电键，导线，纸带 二、进行实验 1、实验操作 >在长木板上固定打点计时器，连接电路。让小车停在靠近打点计时器的位置，安装好纸带，连接细绳和槽码。 >启动打点计时器，释放小车，打点完成后迅速关闭电源，观察纸带的点迹是否清晰。 >增减所挂槽码的质量，更换纸带，再做两次实验。 2、实验得到的纸带 3、实验注意事项 >安装打点计时器时，要使打点计时器的限位孔沿长木板的纵轴中心线方向。 >摆放小车时，要使小车能沿木板中心线运动；纸带穿过限位孔后应该展平，以减小和限位孔的摩擦。 三、数据记录 1、瞬时速度的测量 1.3测量瞬时速度的方法 >为了便于测量，舍掉纸带开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点0，后面每5个点取一个计数点。 >计算两相邻计数点间的位移∆x，同时记录对应的时间∆t >测量各计数点到起始点0的距离x，记录在表中。 >根据∆x和∆t算出的速度值，可以作为这两个计数点中间任意位置的瞬时速度，这里我们统一记为左边计数点的瞬时速度。计算各计数点的速度，并记录在表中。 2、测量示例 估读到0.1mm 保留2位有效数字 四、数据分析 >小车速度随时间的变化有什么规律？ 小车速度逐渐变大，做加速运动 >如何直观形象地看出小车速度随时间变化的规律呢？ 可以绘制小车运动的v-t图像来分析 取该纸带的实验数据，在坐标纸上建立坐标系，选取合适的坐标轴刻度，描出数据点，如图所示。 ˃v-t图像的数据点基本分布在一条直线上。 ˃物体运动的加速度保持不变，小车的速度随时间均匀变化。 >以下图为例，你能求出小车运动的加速度吗？ ∆V=0.20m/s ∆t=0.60m/s 求直线图像的斜率时，尽量选取距离较远的两点 >实验所得的数据点并不是严格在一条直线上，怎么画这条直线才能够反映小车运动时速度随时间变化的规律？ 让直线通过尽可能多的点，并且让不在线上的点比较均匀的分布在直线的两侧。 对于实验得到的三条纸带，分别计算速度大小，在坐标纸上建立坐标系，选取合适的坐标轴刻度，描出数据点，如图所示。 小车受重物牵引下运动时，小车的速度随时间是均匀变化的。 五、实验结论与拓展 研究表明，小车在重物牵引下的运动，速度随时间的变化是均匀的。 研究还表明，小车在沿斜坡下滑过程中速度随时间的变化也是均匀的。 更多类似的运动，其速度随时间的变化很可能都是均匀的。 想 一 想 某同学采用了如下方法绘制小车运动的v-t图像：先把实验得到的纸带每隔0.1 s剪断，得到若干短纸条，再把这些纸条下端对齐，并排贴在一张纸上。 纸条的宽度方向作为时间坐标轴，长度方向作为速度坐标轴，最后将纸条上端中心连起来，得到小车运动的v-t图像。 这样做有道理吗？ 本节小结 1、运用实验探究的方法对小车的运动进行研究。 2、使用打点计时器测量速度。 3、用v-图像分析小车运动的特点和规律。 祝同学们学习愉快 $