2018_2019学年高中物理专题2.1实验探究小车速度随时间变化的关系课件（基础版）新人教版必修1.ppt

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1、教学重难点,教学重点 图像法研究速度随时间变化的规律。 对运动物体的速度随时间变化规律的探究。 教学难点 各点的瞬时速度的计算。 对实验数据的处理、物理规律的探究。,实验目的：学会打点计时器的使用、纸带数据处理、测瞬时速度以及速度时间图象的基础上，运用这些知识和技能探究小车速度随时间变化的关系。,实验器材：电磁打点计时器，纸带，复写纸片，低压电源，小车，细绳，一端附有滑轮的长木板，刻度尺，钩码，两根导线。,实验器材,电源，刻度尺,钩码,小车,细绳,纸带,打点计时器,一端附有定滑轮的长木板,实验步骤, 把附有滑轮的长木板放在实验桌上；将细绳绕过滑轮并使滑轮伸出桌面；把打点计时器固定，连接好电路。

2、 将纸带穿过打点计时器，连在小车后面,并使小车停在靠近计时器处,在小车的另一端通过细绳挂上钩码。 先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条纸带后立即关闭电源。 更换纸带，重复做三次。,1.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器 2.先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车，当小车停止运动时及时断开电源 3.实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们被碰坏或跌坏。所以，当小车到达滑轮前及时用手按住它。 4.小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使纸带上打的点太少，或加速度太小使各段位移无法区别，从而使误差增大,实验注意事项,处理纸带,舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始

3、,若纸带上点与点之间的距离较小，每五个计时点取一个计数点 ,依次标号为0，1，2，3，4，5 （间隔不再是0.02s）（但要看具体情况灵活选定）；,0.10s,0.10s,问题1：怎样分析和选取纸带上的点？,过于密集/不清晰的点,例：求3这个计数点的速度：,t为多少?,问题2：如何计算出所取点的瞬时速度？,如何处理计算出来的数据？ (1)列表法 (注意列表要求),(2)图象法根据所得数据,选择合适的标度建立坐标系(让图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积)。 描点：观察和思考点的分布规律。拟合：从点的分布可以有很大把握地说这些点应该在一条直线上,用直线拟合,让尽可能多的点处在直线上,不在直线上的

4、点应对称地分布在直线两侧。,如何根据速度时间图象( vt图象)求小车的加速度和初速度？ 取任意两组数据求出v和t,然后代入vt求解。 在vt图象上取一段时间t(尽量取大一些),找出两个时刻对应的坐标值求出v,代入vt求解,注意： (1)选择所打纸带中点迹最清晰的一条,舍弃开头一些过于密集的点,找一个适当的点当作计时起点。 (2)选择相隔0.1s,即中间空四个点的时间间隔的若干计数点进行测量,并把数据填入表格。 (3)计算各点的瞬时速度,填入自己设计的表格中,（3）作出速度时间 图像(vt图像),(1)确定运动规律最好办法是作vt图像,这样能更好地显现物体的运动规律。(2)以时间t为横轴,速度v

5、为纵轴,建立坐标系,选择合适的标度,把表格中的各点在速度时间坐标系中描出。注意观察和思考你所描画的这些点的分布规律,你会发现这些点大致落在同一条直线上,所以不能用折线连接,而用一根直线连接,还要注意连线两侧的点数要大致相同。,步 骤,各点的分布大致都落在一条直线上，因此，我们可以推断：如果没有实验误差的理想情况下，所描出的各点应全部落到这条直线上。画直线时，让尽可能多的点处在这条直线上，其余均匀分布，去掉偏差太大的点.,通过图像可以判断小车做匀加速直线运动,(3)对于个别明显偏离绝大部分点所在直线的点,我们可以认为是测量误差过大、是测量中出现差错所致,将它视为无效点,但是在图像当中仍应该保留。

6、 (4)根据所画的vt图像求加速度 从所画的图像中取两个点,找到它们的纵、横坐标(t1,v1)、(t2,v2),然后代入公式,与纵轴的交点是什么意思？,如何求加速度？,t=0.4s,V=？,0.2m/s,图线的特点？,小车的运动规律？,如何求加速度？,t,v,如果这些点不在一条直线上，怎么办？,实验结论,小车的速度随时间均匀增加 小车速度随时间逐渐增大；相同时间里，速度增量相同；速度增量与时间成正比 小车做匀加速直线运动,【例题】在探究小车速度随时间变化规律的实验中,得到一条记录小车运动情况的纸带,如图所示。图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔为T0.1s。 根据纸带上的数据,计算B、C、D各点的数据,填入表中。 在坐标纸上作出小车的vt图像。,解析：由纸带表明的数据可以计算任意相邻位置之间的位移,然后求纸带上各点的速度和加速度。(1)由纸带的标注可以求出,匀变速直线运动物体在一段时间内的平均速度等于该时刻的瞬时速度,所以:,(2)在图像上取合适的单位严格描点,这些点大致分布在一直线上,不能位于直线上的点要尽量对称分布于直线两侧,得到小车的vt图像。,