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（2019）必修第一册

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 物体的运动有快有慢，我们怎么来比较他们的速度大小呢？ 2 物体的运动有快有慢，我们怎么来比较他们的速度大小呢？ 3 1.熟练使用打点计时器，掌握处理纸带的方法，并能求得各计数点的瞬时速度。(重点) 2.会设计表格并用表格处理数据。 3.会用v-t 图像处理数据，并能描述运动的特点。(难点) 学习目标 4 一、实验研究 1.实验目的： 利用打点计时器打出纸带，通过打点纸带研究小车的运动情况，分析小车的速度随时间变化的规律。 2.实验原理： 利用纸带上的数据和第一章的方法求出通过各计数点的速度，再填表并作出v－t图像，分析v与t的关系。 钩码 小车 细绳 纸带 打点计时器 一端附有定滑轮的长木板 特别提醒: 电磁打点计时器工作电压6-8V。 3.实验器材： 电源 刻度尺 导线 4.实验步骤 ⑴ 木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定，连接好电路。 ⑵ 穿纸带；挂钩码。 ⑶ 先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源。 ⑷ 更换纸带，重复做三次。 5.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。 二、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.瞬时速度的计算 (1)瞬时速度的求解方法： v1=(x1+x2)/2T , v2=(x2+x3)/2T … … vn＝ (2)设计表格并记录相关数据 位置编号 1 2 3 4 5 时间t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 距离(xn+xn+1)/m 瞬时速度v/(m·s－1) 三、作出小车运动的速度-时间图像 1.根据所得数据，选择合适的标度建立坐标系(让图像尽量分布在坐标系平面的大部分面积)。 2.描点：观察和思考点的分布规律。 3.拟合：从点的分布可以有很大把握地说这些点应该在一条直线上，用直线拟合，让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点应均匀地分布在直线两侧。 信息化时代，用Excel处理数据更便捷直观 例1.在实验“探究小车速度随时间变化的规律“ 中，我们采用的正确方法是( ) A.舍掉开头过于紧密的点，找一个适当的点当作计时起点 B.为了实验精确，选取纸带上第一个点作计时起点 C.每相邻计数点的时间间隔只能取0.1s D.每相邻计数点的时间间隔可视打点密度而定，取0.02s ，0.04s，…n×0.02s均可 AD 练习1.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两点间距x＝ ；C点对应的速度是 (计算结果保留三位有效数字)。 0.02 s 0.68 ～0.72 cm 0.100 m/s 通过本节实验，我们复习了打点计时器的使用方法，并学会利用打点纸带研究物体运动的方法；通过纸带会计算出 ,并能在坐标纸上画出物体的 ，得到小车速度随时间变化的规律。 各个计数点的速度 v-t 图像 课堂小结 $