第02章 实验 研究匀变速直线运动（课件）-2018版步步高学案导学与随堂笔记物理（粤教版必修1）

第二章　 实验　研究匀变速直线运动 学习目标 1.进一步练习使用打点计时器并会求瞬时速度. 2.会利用v－t图象处理实验数据，并据此分析物体运动的性质. 3.能根据实验数据利用v－t图象或逐差法求加速度． 内容索引 Ⅰ自主预习梳理 Ⅱ 重点知识探究 Ⅲ 当堂达标检测 自主预习梳理 Ⅰ 1.利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动 沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为s1、s2、s3、s4、…、sn，若Δs＝ ＝ ＝ ＝…＝sn－sn－1，则说明物体在做匀变速直线运动，且Δs＝ . 一、实验原理 如图1所示，为打点计时器打出的一条纸带，利用纸带记录的数据，可以判断物体的运动性质，求出各点的瞬时速度，并求出物体的加速度． 图1 s2－s1 s3－s2 s4－s3 aT2 2.求某点的瞬时速度 二、实验器材 打点计时器、 、纸带、一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、 、坐标纸. 交流电源 刻度尺 三、实验步骤 1.如图2所示，把一端装有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路. 图2 2.把细绳一端拴在小车上，另一端跨过定滑轮，并挂上适当的钩码，调整装置，使小车能在长木板上平稳地加速滑行. 3.把纸带穿过打点计时器，并将其一端固定在小车的后面. 4.把小车停在靠近打点计时器处，先 ，再 (填“放开小车”或“接通电源”)，让小车拖着纸带运动.于是，打点计时器就在纸带上打下一系列的点.换上新纸带，再重复实验两次. 接通电源 放开小车 四、数据处理 1.挑选纸带并测量 在三条纸带中选择一条点迹最清晰的.为了便于测量，舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点当作计时起点(0点)，每5个点(相隔0.1 s)取一个计数点进行测量，如图3所示.(相邻两点间还有4个点未画出) 图3 2.瞬时速度的计算和记录 (2)设计表格并记录相关数据 位置 1 2 3 4 5 6 7 时刻t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 v/(m·s－1)               (1)根据vn＝ ，计算某点瞬时速度，其中T＝0.1 s. 3.作出小车运动的v－t图象 (1)定标度：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. (2)描点：在坐标纸上确定出各个坐标点的位置. (3)连线：用一条平滑的曲线或直线“拟合”这些点.如图4所示. 图4 观察所得到的图线，分析小车的速度随时间变化的规律. 4.求出小车的加速度 方法有两种： (1)利用v－t图象的斜率：a＝ . (2)利用逐差法 若纸带上有相邻的7个计数点，相邻的位移分别为s1、s2、…、s6， 其中T为相邻两个计数点间的时间间隔 这样使所给的数据得到了有效利用，达到了减小误差的目的. 五、注意事项 1.开始释放小车时，应使小车 (填“靠近”或“远离”)打点计时器. 2.先 ，等打点稳定后，再 (填“接通电源”或“释放小车”). 3.打点完毕，立即关闭电源. 4.选取一条点迹清晰的纸带，舍弃点迹密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少.一般在纸带上每隔4个点取一个计数点，即时间间隔为T＝ ＝ . 5.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坐标平面中央. 靠近 接通电源 释放小车 5×0.02 s 0.1 s 6.利用描出的点作v－t图象时，不要将相邻的点依次相连成折线，而应作一条 ，使大多数点在直线(或曲线)上，不在线上的点 分布在直线(或曲线)两侧，个别离线较远的点应舍去. 平滑的直线或曲线 均匀 Ⅱ 重点知识探究 一、实验操作 例1　在“测定匀变速直线运动的加速度”实验中，某同学进行了以下实验操作步骤，试找出其中错误和遗漏的步骤(遗漏步骤可编上序号G). A.拉住小车，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开小车，再接通 电源 B.将打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，并接好电路 C.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当的钩码 D.取下纸带，再断开电源 E.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 F.从所打的纸带中选取较为理想的纸带进行测量分析 错误和遗漏： ①____________________________； ②_______________