（2021新人教版）高中物理必修第一册2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律ppt课件+素材.zip

第二章 匀变速直线运动的研究 2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律 一.认识两种打点计时器 一：打点计时器分类及构造： 1.电磁打点计时器： 线圈 振片 振针 永久磁铁 复写纸 限位孔 4-6v 交流电 50 赫兹 每隔0.02s打一个点 2.电火花打点计时器： 开关 限位孔 墨粉纸盘 220v交流电 50 赫兹，每隔0.02s打一个点 作用： 记录一定时间内位移的仪器 开关 正负脉 冲输入 插座 墨粉纸盘 限位孔 一、实验目的 1.练习使用打点计时器，通过打出的纸带测量瞬时速度。 2.通过实验获取数据，利用图像处理实验数据。 3.通过数据分析得出小车速度随时间变化的规律。 二、实验设计 1.实验方案：把一端带有滑轮的长木板水平放在实验桌上，木板上放一小车，小 车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳。小 车在槽码的牵引下运动，通过研究纸带上的信息，探究小车的速度随时间的变 化规律。 二、实验思路 打点计时器可以测量什么物理量？ 时间,并记录小车运动时的打在纸袋上的点记 可以求两点间的平均速度某一点的瞬时速度 位移（用刻度尺测量） 通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么物理量？ 安装实验器材，将木板放在桌面上，使有滑轮的一端伸出桌面 ，把打点计时器固定在没有滑轮的一端，连接好电路 将纸带固定在小车的后面，穿过打点计时器的限位孔并压在复写 纸下面； 将细绳一端拴在小车上，并跨过定滑轮另一端吊着合适的挂钩 码。 先接通电源，然后放开小车，让小车拉着纸带运动，打完后立即 关闭电源。 (5)更换纸带，重复操作两次。 三、实验步骤 6、进行实验（视频 ） 小窗口播放 位置012345 时间t/s00.10.20.30.40.5 v1/ms-1 v2/ms-1 增减所挂钩码，再做两次实验填入下表，处理纸带。 四.数据处理 方法一：列表法 选择一条较理想的纸带，用平均速度代替瞬时速度的方法得到各选择一条较理想的纸带，用平均速度代替瞬时速度的方法得到各 计数点的瞬时速度。计数点的瞬时速度。 0 0 1 1 2 2 3 3 x0 x1 x2 x3 位置 012345 时间/s00.10.20.30.40.5 v1/ms-1 v2/ms-1 数 据 分 析 根据表格中的数据分析小车速度随时间变化的定量关系，判断根据表格中的数据分析小车速度随时间变化的定量关系，判断 小车的速度随时间的变化关系小车的速度随时间的变化关系 位置 012345 时间/s00.10.20.30.40.5 v1/ms-1 v2/ms-1 00.10.20.30.40.5 0.6 1.2 1.0 0.8 0.6 0.4 0.2 t/s v/(ms-1) 位置0123456 时间t/s00.10.20.30.40.50.6 v/（ms-1）0.44 0.61 0.73 0.89 1.02 1.18 根据实验测的数据，画出对应的v-t图像。 描点时要力求准确，点不要描得 过于粗大。 请观察，这些点的分布有什么规律 ？ 用平滑的线将这些点拟合起来 方法二 作图法 t/s 00.10.20.30.40.5 0.2 1.0 0.8 0.6 0.4 v/(ms-1) v t A B 结论：小车 v-t 图线是一条倾斜的直线，小车的速度随时间增加 五、实验结论 根据上一章所学v-t图像， 斜率代表加速度，可求出 小车运动的加速度 牛刀小试1 某同学利用图（a）所示的实验装置探究物块速度随时间的变 化。物块放在桌面上，细绳的一端与物块相连，另一端跨过滑轮挂上钩码。打点计 时器固定在桌面左端，所用交流电源频率为50 Hz。纸带穿过打点计时器连接在物 块上。启动打点计时器，释放物块，物块在钩码的作用下拖着纸带运动。打点计时 器打出的纸带如图（b）所示（图中相邻两点间有4个点未画出）。 根据实验数据分析，回答下列问题： （1）在打点计时器打出B点时，物块的速度大小为 m/s。在打出D点时，物 块的速度大小为m/s；（保留2位有效数字） （2）物块的加速度大小为m/s2。（保留2位有效数字） 解析（1）根据纸带纸带 上某点的瞬时时速度等于一小段时间时间 内的平均速度，所以 答案（1）0.560.96（2）2.0 牛刀小2 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图 所示，给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1 、2、3、4、5、6都为计数点，测得：x1=1.40cm，x2=1.90cm， x3=2.38cm，x4=2.88cm，x5=3.39cm，x6=3.87cm。那么： (1)在打点计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为： v1_cm/s，v2_cm/s，v3_cm/s，v4_cm/s， v5_cm/s. 16.50 21.4026.3031.35 36.30 (2)在平面直角坐标系中作出vt图像。 (3)分析小车运动速度随时间变化的规 律。 小车运动的vt 图像是一条倾斜的直线，说明速度随时间均匀增加 ，它们成“线性关系” 六.课后作业 1.课后习题 2跟踪训练 谢谢聆听！谢谢聆听！