新教材高中物理2.1實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律課件（2）新人教版必修第一冊(cè)

1、人教版人教版 必修第一冊(cè)必修第一冊(cè)2.1 實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn):探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律第二章第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 物體的運(yùn)動(dòng)通常是比較復(fù)雜的。放眼所見(jiàn)，物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律各不物體的運(yùn)動(dòng)通常是比較復(fù)雜的。放眼所見(jiàn)，物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律各不一樣。一樣。 我們?nèi)绾翁剿魑矬w運(yùn)動(dòng)所蘊(yùn)含的規(guī)律呢？我們?nèi)绾翁剿魑矬w運(yùn)動(dòng)所蘊(yùn)含的規(guī)律呢？ 要探究一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)隨時(shí)間變化的規(guī)律，要探究一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)隨時(shí)間變化的規(guī)律，必須知道物體在不同時(shí)刻的速度，直接測(cè)量瞬時(shí)必須知道物體在不同時(shí)刻的速度，直接測(cè)量瞬時(shí)速度是比較困難的，我們可以借助打點(diǎn)計(jì)時(shí)器先速度是比較困難的，我們可以借助打點(diǎn)

2、計(jì)時(shí)器先記錄物體在不同時(shí)刻的位置，再通過(guò)對(duì)紙帶的分記錄物體在不同時(shí)刻的位置，再通過(guò)對(duì)紙帶的分析，計(jì)算得到各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度。析，計(jì)算得到各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度。【新課導(dǎo)入】【新課導(dǎo)入】如何研究一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律？如何研究一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律？知道物體在不同時(shí)刻的速度知道物體在不同時(shí)刻的速度如何知道物體在不同時(shí)刻的速度？如何知道物體在不同時(shí)刻的速度？用什么儀器可以測(cè)得？用什么儀器可以測(cè)得？ 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)計(jì)時(shí)器知識(shí)回憶知識(shí)回憶1 1、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以測(cè)量什么物理量？、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以測(cè)量什么物理量？位移、時(shí)間位移、時(shí)間 測(cè)量位移與時(shí)間的儀器測(cè)量位移與時(shí)間的儀器位移位移用刻度尺測(cè)量用刻度尺測(cè)量時(shí)間時(shí)間兩點(diǎn)的時(shí)間

3、間隔為兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶可以間接求什么物理量？通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶可以間接求什么物理量？可以求兩點(diǎn)間的平均速度可以求兩點(diǎn)間的平均速度一點(diǎn)的瞬時(shí)速度一點(diǎn)的瞬時(shí)速度加速度加速度3、紙帶能給我們提供哪些信息？2 2、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的類型、構(gòu)造、工作原理？、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的類型、構(gòu)造、工作原理？位移、時(shí)間位移、時(shí)間 測(cè)量位移與時(shí)間的儀器測(cè)量位移與時(shí)間的儀器位移位移用刻度尺測(cè)量用刻度尺測(cè)量時(shí)間時(shí)間兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為可以求兩點(diǎn)間的平均速度可以求兩點(diǎn)間的平均速度一點(diǎn)的瞬時(shí)速度一點(diǎn)的瞬時(shí)速度加速度加速度知識(shí)回憶知識(shí)回憶電源，刻度尺電源，刻度尺鉤碼鉤碼小車小車細(xì)繩細(xì)繩紙帶紙帶打點(diǎn)

4、計(jì)時(shí)器打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端附有定滑一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板輪的長(zhǎng)木板需要哪些儀器？需要哪些儀器？三、實(shí)驗(yàn)器材三、實(shí)驗(yàn)器材五、數(shù)據(jù)處理五、數(shù)據(jù)處理1 1、上怎樣選取紙帶的點(diǎn)？、上怎樣選取紙帶的點(diǎn)？五、數(shù)據(jù)處理五、數(shù)據(jù)處理2 2、如何計(jì)算出所取點(diǎn)的瞬時(shí)速度？、如何計(jì)算出所取點(diǎn)的瞬時(shí)速度？ 用求平均速度的方法來(lái)代替用計(jì)算較用求平均速度的方法來(lái)代替用計(jì)算較準(zhǔn)確的平均速度來(lái)代替。準(zhǔn)確的平均速度來(lái)代替。小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間增大而增大。小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間增大而增大。思考思考:小車的具體運(yùn)動(dòng)規(guī)律是什么小車的具體運(yùn)動(dòng)規(guī)律是什么?- - 0.201 0.280 0.432 0.355 0.512 同理，可求出另外兩條紙

5、帶的情況同理，可求出另外兩條紙帶的情況 根據(jù)所得數(shù)據(jù)，選擇適宜的標(biāo)度建立直角坐標(biāo)系根據(jù)所得數(shù)據(jù)，選擇適宜的標(biāo)度建立直角坐標(biāo)系圖象盡量分布在坐標(biāo)系平面的大局部面積圖象盡量分布在坐標(biāo)系平面的大局部面積 根據(jù)所得數(shù)據(jù)描出各點(diǎn)的位置描點(diǎn)法根據(jù)所得數(shù)據(jù)描出各點(diǎn)的位置描點(diǎn)法, ,觀察和思觀察和思考各點(diǎn)的分布規(guī)律考各點(diǎn)的分布規(guī)律t t/s /sv v/( /(m/s)m/s) 各點(diǎn)的分布大致都落在一條直線上，因此，我們可以推斷：如果各點(diǎn)的分布大致都落在一條直線上，因此，我們可以推斷：如果沒(méi)有實(shí)驗(yàn)誤差的理想情況下，所描出的各點(diǎn)應(yīng)全部落到這條直線上。沒(méi)有實(shí)驗(yàn)誤差的理想情況下，所描出的各點(diǎn)應(yīng)全部落到這條直線上。畫

6、直線時(shí)，讓盡可能多的點(diǎn)處在這條直線上，其余均勻分布，去掉偏畫直線時(shí)，讓盡可能多的點(diǎn)處在這條直線上，其余均勻分布，去掉偏差太大的點(diǎn)差太大的點(diǎn).通過(guò)圖像可以判斷小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)通過(guò)圖像可以判斷小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)哪一種方哪一種方法更好？法更好？取任意兩組數(shù)據(jù)求出取任意兩組數(shù)據(jù)求出v v 和和t t ，然后，然后代代 入入 求解。求解。在在v t v t 圖象上取一段時(shí)間圖象上取一段時(shí)間tt盡量取盡量取 大一些，找出大一些，找出t t 對(duì)應(yīng)的對(duì)應(yīng)的v v ，代入，代入 求解。求解。畫圖時(shí)讓不在直線上的點(diǎn)盡可能等量地畫圖時(shí)讓不在直線上的點(diǎn)盡可能等量地分布在直線兩側(cè)，就是為了使偏大或偏小分布在直線兩

7、側(cè)，就是為了使偏大或偏小的誤差盡可能地抵消，所以圖象也是減小的誤差盡可能地抵消，所以圖象也是減小誤差的一種手段，也就是說(shuō)應(yīng)該用圖象上誤差的一種手段，也就是說(shuō)應(yīng)該用圖象上的點(diǎn)，而不是用實(shí)驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)的點(diǎn)，而不是用實(shí)驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)v va a = = t tv va a = = t t0.10.20.30.40.50.6t/so0.100.200.300.40v/(m/s)與縱軸的與縱軸的交點(diǎn)是什交點(diǎn)是什么意思？么意思？如何求加如何求加速度？速度？V=？2/5 . 04 . 0/2 . 0smssmatV1.1.固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)讓限位孔處在長(zhǎng)木板的中央位置；滑輪不固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)讓限位孔處在

8、長(zhǎng)木板的中央位置；滑輪不能過(guò)高能過(guò)高, ,細(xì)繩應(yīng)與木板平行細(xì)繩應(yīng)與木板平行2.2.開場(chǎng)釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開場(chǎng)釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器3.3.先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放小車，當(dāng)小車先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放小車，當(dāng)小車停頓運(yùn)動(dòng)時(shí)及時(shí)斷開電源停頓運(yùn)動(dòng)時(shí)及時(shí)斷開電源4.4.實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意保護(hù)小車及滑輪，要防止它們被碰壞或跌壞。所實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意保護(hù)小車及滑輪，要防止它們被碰壞或跌壞。所以，當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按住它，防止小車從板上掉下來(lái)以，當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按住它，防止小車從板上掉下來(lái)5.5.小車另一端所掛的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng)，防止加速度過(guò)大

9、而使紙帶小車另一端所掛的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng)，防止加速度過(guò)大而使紙帶上打的點(diǎn)太少，或加速度太小使各段位移無(wú)法區(qū)別，從而使誤差上打的點(diǎn)太少，或加速度太小使各段位移無(wú)法區(qū)別，從而使誤差增大增大6.6.打點(diǎn)完畢后立即關(guān)閉電源打點(diǎn)完畢后立即關(guān)閉電源【例題【例題1 1】某同學(xué)在】某同學(xué)在“探究小車運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的探究小車運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況，在紙帶上確定出動(dòng)情況，在紙帶上確定出A A、B B、C C、D D、E E、F F、G G共共7 7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，其相鄰點(diǎn)間的距離如圖甲所示，每?jī)蓚€(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的其相鄰點(diǎn)間的距離如圖甲所示，每?jī)蓚€(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為時(shí)間間隔為0.1 s.0.1 s.甲甲(1)假設(shè)從紙帶上打假設(shè)從紙帶上打A點(diǎn)的時(shí)刻開場(chǎng)計(jì)時(shí)，將點(diǎn)的時(shí)刻開場(chǎng)計(jì)時(shí)，將B、C、D、E、F各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在如圖乙所示的坐標(biāo)紙上，并畫各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在如圖乙所示的坐標(biāo)紙上，并畫出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線出小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)