2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律 课件-2022-2023学年高一上学期物理人教版必修1

实验：探究小车速度随时间变化的规律 新知导入 物体的运动通常是比较复杂的，物体的运动规律各不相同。 怎样探索速度随时间变化的规律呢？ 高山滑雪、鸽子飞翔、猎豹捕食等这些运动中都有速度的变化。 新知导入 要想知道速度随时间变化的规律，必须知道物体在一系列不同时刻的速度。 这一节我们研究小车在重物牵引下的运动，看看小车的速度是怎样随时间变化的。 新知讲解 二、实验原理 实验：探究小车速度随时间变化的规律 一、实验目的 用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律。 1．打点计时器打出的纸带各点之间的距离表示相应时间间隔中小车的位移． 2．求纸带上某点的瞬时速度一般用一小段时间内的平均速度代替． 3．用描点法画出小车的v-t图象，通过图像分析小车速度随时间变化的规律． 新知讲解 三、实验器材 ①附有滑轮的长木板；②小车；③带小钩的细线；④钩码或用沙子和小桶代替钩码⑤打点计时器；⑥纸带；⑦刻度尺；⑧学生电源、导线。⑨坐标纸 新知讲解 四、实验步骤 1、如图所示，把附有滑轮的长木板平放在桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板 的一端（纸带限位孔要与长木板轴线位置对齐），连接好电路； 新知讲解 2、把纸带穿过计时器，并把它的一端固定在小车的后面。把细绳的一端拴在小车上，使细绳绕过滑轮，下面挂适当的钩码（钩码个数适当，以免速度过大，纸带上打的点太少。应以50cm的纸带取得20～40个连续点为佳），调整滑轮高度，使细线和木板平行。 新知讲解 3、把小车停在 的地方，先 ，再放 开 ，让小车拖动纸带运动，计时器就在纸带上打出了一系列点（需防止钩码落地和小车与滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它），随后 。 4、换上新纸带，重复两次。 5、从3条纸带中选择 的一条纸带，舍去 ，找一个适当的点作为计时起点。为了方便，减小误差，通常不用0.02s为时间单位，而是用每打5个点的时间 s为时间单位，在纸带上选好的计时起点下面标0，在第 点下面标1，在第 点下面标2……，标明的点叫计数点，则相邻的计数点时间间隔为 （如下图所示）， 新知讲解 新知讲解 6、用刻度尺测量相邻计数点之间的距离，如图，算出各点的瞬时速度,将结果填入下面的表格中 根据表中的数据，继续进行如下过程（1）根据数据对坐标轴进行适当分度，使测量结果差不多布满坐标系 新知讲解 （2）描出测量点，应尽可能清晰 （3）通过观察﹑思考，找出这些点的分布规律，用一条光滑的曲线（包括直线）连接坐标系中的点，明显偏离的点视为无效点，连线时应使连线两侧的点分布大致相同 （4）得到的v—t图像是 。 描述小车运动速度随时间变化的规律 思考：①该图像过坐标原点吗？为什么？ ②纵坐标截距的物理意义： ， ③直线的斜率反映小车速度增加的 。 新知讲解 新知讲解 步骤总结： 1、固定打点计时器，安装电路 2、纸带与小车固定并穿过打点计时器 3、细绳与小车固定并挂过定滑轮下面挂适当钩码 4、将小车靠近打点计时器，先接通电源、再释放纸带 5、先断开电源、再取下纸带 6、重复试验两次 7、选取理想纸带进行测量分析 新知讲解 7、为了测定气垫导轨上滑块的加速度，滑块上安装了宽度为d＝3.0 cm的遮光板，如图所示，滑块在牵引力作用下先后匀加速通过两个光电门，配套的数字毫秒计记录了遮光板通过第一个光电门的时间为Δt1＝0.30 s，通过第二个光电门的时间为Δt2＝0.10 s，遮光板从开始遮住第一个光电门到开始遮住第二个光电门的时间为Δt＝3.0 s，则滑块的加速度约为 （　　）A．0.067 m/s2 B．0.67 m/s2 C．6.7 m/s2 D．67 m/s2 新知讲解 谢 谢 $