高中物理人教必修一配套課件第二章1實驗探究小車速度隨時間變化的規(guī)律

1、1實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律,第二章勻變速直線運動的研究,學(xué)習(xí)目標(biāo),知識探究,典例精析,達標(biāo)檢測,1.進一步練習(xí)使用打點計時器. 2.會利用平均速度求瞬時速度. 3.會利用vt圖象處理實驗數(shù)據(jù)，并據(jù)此判斷物體的運動性質(zhì). 4.能根據(jù)實驗數(shù)據(jù)求加速度.,一、實驗原理,答案,1.紙帶上某點的瞬時速度一般用一小段時間內(nèi)的 求解. 2.用描點法畫出小車的vt圖象，圖線的 表示加速度，vt圖象是一條傾斜的直線，說明小車的速度是均勻變化的.,知識探究,平均速度,斜率,打點計時器、 、紙帶、一端附有滑輪的長木板、小車、細繩、鉤碼、 、坐標(biāo)紙. 三、實驗步驟 1.如圖1所示，把一端附有滑輪的長木板平放

2、在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，打點計時器固定在長木板沒有滑輪的一端，連接好電路.,二、實驗器材,交流電源,刻度尺,圖1,答案,2.把一條細繩拴在小車上，使細繩水平跨過滑輪，下面掛上適當(dāng)?shù)你^碼，放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行，然后把紙帶穿過打點計時器，并把紙帶的另一端固定在小車的后面. 3.把小車停在靠近打點計時器的位置，先 ，后 ，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器在紙帶上打下一行小點，隨后立即關(guān)閉電源.換上新紙帶，重復(fù)操作兩次.,接通電源,釋放小車,答案,思考：為什么要先接通電源，后釋放小車？,答案可以把小車前幾秒運動的軌跡都記錄下來，使實驗更加精確.,答案,1.挑選紙帶并測量 在打出

3、的紙帶中選擇一條點跡最清晰的.為了便于測量，舍掉開頭一些過于密集的點跡，找一個適當(dāng)?shù)狞c當(dāng)作計時起點(0點)，每5個點(相隔0.1 s)取一個計數(shù)點進行測量，如圖2所示.(相鄰兩點間還有4個點未畫出，電源頻率為50 Hz),四、數(shù)據(jù)處理,圖2,2.瞬時速度的計算和記錄,(2)設(shè)計表格并記錄相關(guān)數(shù)據(jù),3.作出小車運動的vt圖象 (1)定標(biāo)度：坐標(biāo)軸的標(biāo)度選取要合理，應(yīng)使圖象大致布滿坐標(biāo)紙. (2)描點：在坐標(biāo)紙上描出各個坐標(biāo)點的位置. (3)連線：用一條平滑的曲線或直線“擬合”這些點.,4.實驗結(jié)論 如果畫出的vt圖象是一條傾斜的直線，說明小車做速度均勻變化的直線運動.圖象和縱軸的交點表示開始計時

4、時小車的速度初速度.,1.先接通電源，計時器工作穩(wěn)定后，再放開小車，當(dāng)小車停止運動時及時斷開電源. 2.要防止鉤碼落地以及小車與滑輪相撞，當(dāng)小車到達滑輪前及時用手按住它. 3.牽引小車的鉤碼個數(shù)要適當(dāng)，以免加速度過大而使紙帶上的點太少，或者加速度太小而使各段位移無多大差別，從而使誤差增大，加速度的大小以能在50 cm長的紙帶上清楚地取得六、七個計數(shù)點為宜.,五、注意事項,4.要區(qū)別計時器打出的計時點與人為選取的計數(shù)點，一般在紙帶上每隔四個計時點取一個計數(shù)點，即時間間隔為T0.025 s0.1 s.(電源頻率為50 Hz) 5.在坐標(biāo)紙上畫vt圖象時，注意坐標(biāo)軸單位長度的選取，應(yīng)使圖象盡量分布在

5、較大的坐標(biāo)平面內(nèi).,返回,典例精析,總結(jié)提升,例1在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，下列說法正確的是() A.通過調(diào)節(jié)，使小車、紙帶、細繩和定滑輪上邊緣在一條直線上 B.坐標(biāo)軸單位長度越小越好 C.開始前要先接通電源后松開紙帶，打完點要先斷開電源后取紙帶 D.鉤碼的質(zhì)量越大越好,一、實驗原理及操作,解析答案,總結(jié)提升,解析實驗中調(diào)節(jié)滑輪的高度使小車、紙帶、細繩和定滑輪上邊緣在一條直線上，可以減小摩擦，所以A正確； 要適當(dāng)?shù)剡x取坐標(biāo)軸的單位長度使圖象盡量分布在較大的坐標(biāo)平面內(nèi)，B錯誤； 開始前要先接通電源后松開紙帶，打完點要先斷開電源后取紙帶，這樣可以使實驗更精確，所以C正確； 鉤碼的

6、質(zhì)量要適中，不要太大也不要太小，D錯誤. 答案AC,總結(jié)提升,1.開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點計時器. 2.牽引小車的鉤碼個數(shù)要適當(dāng)，以免加速度過大而使紙帶上的點太少，或者加速度太小而使各段位移無多大差別，從而使誤差增大，加速度的大小以能在50 cm長的紙帶上清楚地取得六、七個計數(shù)點為宜. 3.先接通電源，等打點穩(wěn)定后，再釋放小車. 4.打點完畢，立即斷開電源. 5.選取一條點跡清晰的紙帶，舍棄開頭點跡密集部分，適當(dāng)選取計數(shù)點(注意計數(shù)點與計時點的區(qū)別)，弄清楚所選的時間間隔T等于多少.一般在紙帶上每隔4個點取一個計數(shù)點，即時間間隔為T0.025 s0.1 s.,例2在用電火花計時器“探究

7、小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，圖3甲是一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間還有四個點未畫出.(電源頻率為50 Hz),二、實驗數(shù)據(jù)處理,圖3,(1)根據(jù)運動學(xué)有關(guān)公式可求得vB1.38 m/s，vC_ m/s， vD3.90 m/s.(保留三位有效數(shù)字),2.64,解析答案,(2)利用求得的數(shù)值在圖乙所示坐標(biāo)紙上作出小車的vt圖線(從打A點時開始計時).利用紙帶上的數(shù)據(jù)求出小車運動的加速度a_ m/s2.(保留三位有效數(shù)字),解析用描點法作出小車的運動圖象如圖所示.,由圖知小車運動的加速度,12.6,解析答案,總結(jié)提升,(3)將圖線延長與縱軸相交

8、，交點的縱坐標(biāo)是0.12 m/s，此交點的物理意義是：_.,解析此交點表示從A點開始計時時，小車的速度為0.12 m/s.,從A點開始計時時，小車的速度為0.12 m/s,解析答案,返回,總結(jié)提升,2.運動性質(zhì)的判斷：用描點法作出小車的vt圖象，根據(jù)圖象的形狀判斷小車的運動性質(zhì). 3.加速度的計算：利用vt圖象的斜率求出小車的加速度.,返回,1.在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，某同學(xué)進行了以下實驗操作步驟，試找出其中錯誤和遺漏的步驟(遺漏步驟可編上序號G). A.拉住小車，將小車移到靠近打點計時器的一端后，放開小車，再接通 電源 B.將打點計時器固定在長木板無滑輪的一端，并接好電路

9、 C.把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下面吊著適當(dāng)?shù)你^碼 D.取下紙帶，再斷開電源 E.將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔 F.從所打的紙帶中選取理想的紙帶進行測量分析,達標(biāo)檢測,1,2,3,4,錯誤和遺漏： _； _； G._； 正確的步驟順序為_.,1,2,3,4,A中應(yīng)先接通電源，再放開小車 D中應(yīng)先斷開電源，再取下紙帶 換上新紙帶，重復(fù)操作兩次,BECADGF,答案,2.某同學(xué)在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，所得紙帶點間距過密，若利用該紙帶分析小車運動情況，下列做法可行的是() A.每隔9個點取一個計數(shù)點，計數(shù)點時間間隔為0.2 s B.每隔2個點取一個計

10、數(shù)點，計數(shù)點時間間隔為0.04 s C.只研究紙帶后端幾個間距較大的點所在區(qū)域 D.只研究紙帶前端較密的幾個點所在區(qū)域,1,2,3,4,A,答案,3.(多選)一小球在水平桌面上做直線運動，用照相機對著小球每隔0.1 s拍照一次，得到一幅頻閃照片，用刻度尺量得照片上小球各位置如圖4所示，已知照片與實物的比例為110，則() A.圖中對應(yīng)的小球在通過8 cm距離內(nèi)的平均速度是2 m/s B.圖中對應(yīng)的小球在通過8 cm距離內(nèi)的平均速度是1.6 m/s C.圖中對應(yīng)的小球在通過6 cm處的瞬時速度是2.5 m/s D.圖中對應(yīng)的小球在通過6 cm處的瞬時速度是2 m/s,1,2,3,4,圖4,解析答案,1,2,3,4,答案AD,4.光電計時器是一種常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖5甲所示，a、b分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有滑塊從a、b間通過時，光電計時器就可以顯示出物體的擋光時間.現(xiàn)有某滑塊在斜面上滑行，先后兩次通過光電門1和光電門2，計時器顯示的擋光時間分別是t15102 s、t23102 s，滑塊從光電門1到光電門2所經(jīng)歷的總時間t0.15 s，用分度值為1 mm的刻度尺測量小滑塊的長度d，示