2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 课件-2021-2022学年高一上学期物理人教版（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（研究运动的参照物体） 位 移（位置的变化） 速 度（位置的变化率） 加速度（速度的变化率） 第 节 1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 第二章 2 一、实验目的 1.进一步练习使用打点计时器及利用纸带求瞬时速度。 2.探究小车速度随时间的变化规律。 3.会用图象法处理实验数据。 二、实验原理 1.瞬时速度的计算：各计数点的瞬时速度可用以该点为中间时刻的一段时间内的平均速度来代替 2.根据v－t图象判断运动性质：用描点法可作出小车的v－t图象，根据图象的形状可判断小车的运动性质。 3.加速度的计算：利用v－t图象的斜率求出小车的加速度。 电源，电键，导线，刻度尺 槽码 小车 细绳 纸带 打点计时器 一端附有定滑轮的长木板 三、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，刻度尺，电源，电键，导线，纸带 四. 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。 1.瞬时速度的计算 (1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4…如图所示。 (2)依次测出01、02、03、04…的距离x1、x2、x3、x4…，填入表中 五、数据处理 2.作出小车运动的v－t图象 (1)定标度、描点：坐标轴的标度选取要合理，应使图象大致分布在坐标平面中央。描点时要用平行于两坐标轴的虚线标明该点的位置坐标。(所描的点一般用“·”标明) (2)连线：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直线的两侧，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。 1、图线为直线（斜率为a） 2、小车的速度随时间均匀增加（或变化） a不变的直线运动叫做匀加速直线运动 六、实验结论 七、误差分析   产生原因 减小方法 偶然误差 根据纸带测量的位移有误差 测量各计数点到起始点的距离而不是直接测量相邻计数点间的距离 系统误差 作v－t图象不准确有误差 实验中作图时应选取合适的坐标单位 木板的粗糙程度不完全相同 尽量选粗糙程度均匀的木板 八 .注意事项 （1）固定打点计时器时，应注意使两限位孔和小车运动轨迹在同一直线上 （2）开始实验:开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器 （3）实验中 ：先接通电源，后释放小车。 (4) 打点结束后立即关闭电源。 (5)要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰.在小车到达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，一般在纸带上每隔四个计时点取一个计数点，即时间间隔t＝0.1 s。 （7）在坐标纸上画v－t图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量分布在较大的坐标平面内。 当堂检测 1.在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，打点计时器使用的交流电源频率为50 Hz，记录小车运动的一段纸带如图所示，在纸带上选择A、B、C、D、E、F六个计数点，相邻计数点之间还有四个点未画出。  （1）由纸带提供的数据求出打下C、E点时小车的速度，填入表中：  （2）根据表中的数据，在图中作出小车运动的v-t图线，并分析小车速度随时间的变化规律。  （3）根据作出的v-t图线可得小车运动的加速度为　　　　m/s2。 计数点序号 B C D E 计数点对应的时刻t/s 0 0.1 0.2 0.3 通过计数点时小车的速度v/（m·s-1） 0.25   0.45   0.35 0.55 1 谢谢！ Lavf57.58.101 (3)1、2、3、4…各点的瞬时速度分别为：v1＝、v2＝、v3＝、v4＝…。将计算得出的各点的速度填入表中。 (4)根据表格中的数据，分析速度随时间变化的规律。 $