第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律（课件）（课件）-2023-2024学年高一物理同步精品课堂（人教版2019必修第一册）

主讲人：LWH 第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律 第2章 SZ-LWH 1 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。 SZ-LWH 情境导入 物理定律不能单靠“思维”来获得，还应致力于观察和实验。 ——普朗克 　 寻求一种运动的特点和规律，一般要从某个具体事例开始。那么，要研究小车的速度随时间变化的规律，我们该如何设计这个实验？又要测量哪些物理量？选用什么器材？ SZ-LWH 情境导入 目 录 CONTENTS 实验目的与原理 01 实验器材 02 进行实验 03 数据记录与处理 04 SZ-LWH 4 01 实验目的与原理 SZ-LWH 5 1.进一步练习使用打点计时器. 2.会利用平均速度求瞬时速度. 3.会利用v－t图像处理实验数据，并根据图像能计算小车的加速度和判断小车的运动情况. (一)实验目的 SZ-LWH 一、实验目的与原理 1.利用纸带计算瞬时速度 以纸带上某点为中间时刻点取一小段位移，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度。 以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，用描点法画出小车的v-t图象，图线的斜率表示加速度，如果v-t图象是一条倾斜的直线，说明小车的速度是均匀变化的。 t/s 5 10 15 20 25 0 20 40 60 80 v/m•s-1 2.用v-t图像表示小车的运动情况 (二)实验原理 SZ-LWH 一、实验目的与原理 02 实验器材 SZ-LWH 8 打点计时器(带导线)、交变电源、纸带、一端带有定滑轮的长木板、小车、细绳、槽码、刻度尺、复写纸、坐标纸、固定夹。 槽码 打点计时器 纸带 小车 细绳 一端附有定滑轮的长木板 SZ-LWH 二、实验器材 03 进行实验 SZ-LWH 10 ①木板平放，使滑轮伸出桌面； ②木板远离滑轮的一端固定打点计时器，连接好电路； ③拴细线，穿纸带，挂钩码； ④先接通电源，再释放小车； ⑤断开电源，取出纸带； ⑥换上新纸带，重复操作两次， 选择一条点迹清晰的留用。 ⑦增减所挂钩码，重复步骤③-⑥。 SZ-LWH 三、进行实验 注意●问题 固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置 No1 滑轮不能过高,细绳应与木板平行 No2 先接通电源，后让纸带运动 No4 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,防止小车从板上掉下来 No3 打点结束后立即关闭电源 No5 SZ-LWH 　在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中， (1)下列给出的器材中，有一部分已经选好了，请选出还需要的器材. A.电磁打点计时器　B.天平　C.低压交变电源　D.低压直流电源　E.细绳和纸带　F.槽码和小车　G.秒表　H.一端有滑轮的长铝板　Ι.刻度尺 选出的器材有AEFH，还需要________. 例1 C、I SZ-LWH 跟踪练习 (2)某同学按照以下步骤进行操作： A.换上纸带重复做三次，选择一条较为理想的纸带； B.将电磁打点计时器固定在长铝板上没有滑轮的一端，接上电源； C.把小车停在靠近电磁打点计时器的地方，先放开小车，再启动电磁打 点计时器； D.断开电源，取下纸带； E.把一条细绳拴在小车前端，绳跨过滑轮挂上槽码，把纸带固定在小车 后端并让纸带穿过电磁打点计时器. 以上步骤有错误的是____(填步骤前的字母)，应更正为________________ _________________；步骤合理的顺序是________(填步骤前的字母). C 先启动电磁打点计 时器，再放开小车 BECDA SZ-LWH 跟踪练习 04 数据处理 SZ-LWH 15 1、纸带计时起点的选择：选取点迹清晰的纸带，舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始， 每五个计时点取一个计数点，依次标号为0、1、2、3、4、5…….测量各计数点到0点的距离x。 0.10s 0.10s 过于密集/不清晰的点 SZ-LWH 四、数据处理 △x1 △x2 △x3 △x4 △x5 x1 x2 x3 x4 x5 2、计数点瞬时速度的求法 取该计数点相邻两计数点，算出此段的平均速度，该点的瞬时速度近似等于此段的平均速度。例如：求3这个计数点的速度 （ 注意估读、单位以及有效数字）。 Δt 为多少? SZ-LWH 四、数据处理 把各计数点的瞬时速度，填入表1中标有“v1 ” 的一行。同理，计算增减槽码后两次实验的速度，分别填入表1中标有“v2” 和“v3” 的两行内。 位置 0 1 2 3 4 5 时