探究勻變速直線運動教學課件

1、實驗：探究勻變速直線運動1實驗原理分析1實驗目的：用_研究小車在重物牽引下的運動，探究小車速度隨時間的變化規(guī)律2實驗原理：分析紙帶求出各位置速度并求出加速度3實驗步驟(1)把一端附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上遠離滑輪的一端，并把紙帶穿過_，連接好電路；打點計時器打點計時器2(2)把一條細繩拴在小車上，使細繩跨過_，下邊掛上合適的鉤碼，接通電源，然后_，讓小車拖著紙帶運動，打完一條立即_電源；(3)換上新紙帶，重復操作三次；(4)在三條紙帶中選擇一條最清晰的，舍掉開頭一些_的點跡，找一個適當?shù)狞c當作計時起點；(5)一般情況下，每 5 個點取一個計數(shù)點

2、，標明各計數(shù)點，測出相鄰兩個計數(shù)點之間的_，求出各計數(shù)點的_，并求出加速度；(6)描點作圖，畫出小車的_4分析圖象得出結論：如果圖象是一條傾斜的直線，則小車做_滑輪放開小車關閉過于密集距離瞬時速度vt 圖象勻變速直線運動3利用 .即：一段時間內的平均速度等于這段時間紙帶的分析與計算1求瞬時速度中間時刻的瞬時速度2用“逐差法”求加速度(1)若實驗數(shù)據(jù)夠用，一般選取 7 個計數(shù)點，測量并計算出6 個間距(如圖 235 所示)4s4s13T2，a33T23T2圖 235由 s2s1aT2 得s4s1s4s3s3s2s2s13aT2則 a1；同理：a2s5s2s6s3；則加速度的平均值為：5(2)若實

3、驗數(shù)據(jù)少一些，或是只有 5 個計數(shù)點間距，一般采6分析紙帶求瞬時速度、加速度例 1在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，打點計時器使用的交流電的頻率為 50 Hz，記錄小車運動的紙帶如圖 236 所示，在紙帶上選擇 A、B、C、D 的 4 個計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，B、C 兩點到 A 點的距離已標在紙帶上圖 2367(1)計算小車通過計數(shù)點“B”的瞬時速度 vB_m/s.(2)小車的加速度是 a_m/s2.答案：(1)0.26(2)0.40 思路點撥：(1)相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，說明計數(shù)點的時間間隔為 T0.1 s(2)由于只有兩個數(shù)據(jù)，無法用“逐差法”，只

4、需使用saT2 即可小車的加速度81在“研究勻變速直線運動”的實驗中，所用電源頻率為50 Hz，取其中某段紙帶如圖 237 所示，設 0 點為計數(shù)點的起始點，相鄰兩個計數(shù)點之間還打有 4 個點未畫出來，則 s1 為_ cm；加速度 a 為_ m/s2；物體經(jīng)過第 4 個計數(shù)點的速度v 為_ m/s.圖 2379大家有疑問的，可以詢問和交流可以互相討論下，但要小聲點102 m/s2；解析：(1)根據(jù)紙帶可求出 s28s1，s31587 cm，有ss2s1s3s2 即：(8s1)s17(8s1)，解得 s13 cm；(2)同時可解出ss3s27(83)2 cmaT2，由題可知 T0.1 s求出加速

5、度為asT2(3)先求出第2 個計數(shù)點的速度v2s132T15320.1cm/s0.60 m/s再根據(jù)速度公式可求出物體經(jīng)過第 4 個計數(shù)點的速度 v 為vv2at(0.6020.2)m/s1 m/s.答案：32111【教師參考備選題】如圖甲所示，小車放在斜面上，車前端栓有不可伸長的細線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與打點計時器的紙帶相連起初小車停在靠近打點計時器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的的距離啟動打點計時器，釋放重物，小車在重物的牽引下，由靜止開始沿斜面向上運動，重物落地后，小車會繼續(xù)向上運動一段距離打點計時器使用的交流電頻率為 50 Hz.圖乙中 a、b、c

6、 是小車運動紙帶上的三段，紙帶運動方向如箭頭所示12乙(1)根據(jù)所提供紙帶上的數(shù)據(jù)，計算打 c 段紙帶時小車的加速度大小為_m/s2.(結果保留兩位有效數(shù)字)13(2)打 a 段紙帶時，小車的加速度是 2.5 m/s2.請根據(jù)加速度的情況，判斷小車運動的最大速度可能出現(xiàn)在 b 段紙帶中的_答案：5.02.98 段內10-2 m/s2解析：利用“逐差法” a(s4s5s6)(s3s2s1)a(2.081.901.73)(1.481.321.12)90.0224.97 m/s25.0 m/s2.9T214實驗數(shù)據(jù)的處理及 vt 圖象例 2在研究勻變速直線運動的實驗中，算出小車經(jīng)各計數(shù)點的瞬時的速度

7、如下：(1)為了計算加速度，合理的方法是()15A根據(jù)任意兩計數(shù)點的速度公式，用 av/t 算加速度B根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出 vt 圖，量出其傾角，由公式 atan求加速度C根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出 vt 圖，由圖上相距較遠的兩點，由 av/t，求 aD依次算出通過連續(xù)兩計數(shù)點間的加速度，算出其平均值作小車的加速度(2)由上表中給出的數(shù)據(jù)，用作圖法求其加速度16思路點撥：(1)方法 A 只利用了其中的兩組數(shù)據(jù)，偶然誤差較大，方法 D 也具有方法 A 相同的缺點方法 B 不可用，因兩坐標軸的分度大小往往是不相等的，也就是說同一組數(shù)據(jù)，可以畫出許多傾角不同的圖線，再加上測量角度時測量誤差較大，故不能被采用，常用

8、方法 C 求其加速度(2)由上表中給出的數(shù)據(jù)，用作圖法求其加速度，具體作法如下：由表中給出的數(shù)據(jù)選好標度；描點，用“”表示；17用直線把描的點連起來，使所描的點盡可能在直線上或對稱地分布在兩旁，個別離直線較遠的點應舍去；選圖線中相距較遠的兩點由 av/t 求加速度，如圖 238 所示，則 a(15050)/(0.550.14) cm/s2244 cm/s22.44 m/s2.圖 238答案：(1)C (2)圖見 238，a2.44 m/s2182一小球在桌面上從靜止開始做加速運動，現(xiàn)用高速攝影機在同一底片上多次曝光，記錄下小球每次曝光的位置，并將小球的位置編號如圖 239 甲所示，1 位置恰為小球剛開始運動的瞬間，作為零時刻攝影機連續(xù)兩次曝光的時間間隔均為 0.5 s，小球從 1 位置到 6 位置的運動過程中經(jīng)過各位置的速度分別為 v10，v20.06 m/s，v3_m/s，v40.18 m/s，v5_m/s.在圖乙中作出小球的速度時間圖象(保留描點痕跡