探究小车速度随时间变化和关系课件.ppt

1、第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理情景切入情景切入在生活中，人们跳远助跑、水中嬉戏、驾车行驶、短在生活中，人们跳远助跑、水中嬉戏、驾车行驶、短道速滑道速滑(如图如图)；在自然界里，物体下落、鸽子飞翔、猎豹；在自然界里，物体下落、鸽子飞翔、猎豹捕食、蜗牛爬行、蚂蚁搬家捕食、蜗牛爬行、蚂蚁搬家这些运动中都有速度的变这些运动中都有速度的变化化物体的速度变化存在规律吗？怎样探索复杂运动蕴涵物体的速度变化存在规律吗？怎样探索复杂运动蕴涵的规律？的规律？第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版

2、物理1.实验：探究小车速度随时间变化实验：探究小车速度随时间变化的规律的规律 第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理要探究一个物体的速度随时间变化的规律，必须知道要探究一个物体的速度随时间变化的规律，必须知道物体在不同时刻的速度，但直接测量物体的速度是不容易物体在不同时刻的速度，但直接测量物体的速度是不容易的请同学们思索一下怎样利用下面的实验装置，探究小的请同学们思索一下怎样利用下面的实验装置，探究小车速度随时间的变化规律车速度随时间的变化规律第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物

3、理1为了研究小车的速度随为了研究小车的速度随变化的规律，需变化的规律，需要把要把固定在长木板上，把固定在长木板上，把穿过打点穿过打点计时器，连在计时器，连在的后面把小车停在的后面把小车停在打点计时打点计时器的位置器的位置2在三条纸带中选择一条最在三条纸带中选择一条最的为了便于测的为了便于测量，舍掉量，舍掉 一些一些的点迹，找一个适当的的点迹，找一个适当的点当做点当做时间时间打点计时器打点计时器纸带纸带小车小车靠近靠近开头开头清晰清晰过于密集过于密集计时起点计时起点第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理3下表是某同学实验获得的数据，请根据表中的下表是某同学实验获得的数据

4、，请根据表中的v、t数据在坐标系中描点，并观察思考，找出这些点的分布规数据在坐标系中描点，并观察思考，找出这些点的分布规律律.第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理结论：结论：如果没有实验误差的理想情况，小车运动的如果没有实验误差的理想情况，小车运动的vt图象是一条倾斜的直线图象是一条倾斜的直线第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理(1)实验目的实验目的利用打点纸带研究小车的运动情况，分析小车的速度利用打点纸带研究小车的运动情况，分析小车的速度随时间变化的规律随时间变化的规律第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理(2

5、)实验原理实验原理利用纸带上的数据和第一章的方法求出通过各计数点利用纸带上的数据和第一章的方法求出通过各计数点的速度的速度(学完本章第学完本章第3节后可根据匀变速直线运动某段时间节后可根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，即中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，即vn 求出打第求出打第n个计数点时纸带的瞬时速度个计数点时纸带的瞬时速度)，再作出再作出vt图象，分析图象，分析v与与t的关系的关系第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理(3)实验器材实验器材打点计时器、纸带、刻度尺、导线、低压交流电源、打点计时器、纸带、刻度尺、导线、低

6、压交流电源、小车、钩码小车、钩码第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理(4)实验过程实验过程(如图所示如图所示)把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路离滑轮的一端，连接好电路第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理（2）将纸带穿过打点计时器的限位孔，固定在小车）将纸带穿过打点计时器的限位孔，固定在小车的后面。让细线绕过滑轮，一端栓在小车前面，另一端挂的后面。让细线绕过滑轮，一端栓在小车前面，另

7、一端挂上适量的钩码，并调节滑轮高度使细线与木板平行。上适量的钩码，并调节滑轮高度使细线与木板平行。（3）让小车停在靠近打点计时器的位置。先启动打）让小车停在靠近打点计时器的位置。先启动打点计时器，待打点稳定后再释放小车，让小车拖着纸带运点计时器，待打点稳定后再释放小车，让小车拖着纸带运动。打完一条纸带立即关闭电源。动。打完一条纸带立即关闭电源。（4）增减所挂钩码，换上新纸带，再重复操作两次。）增减所挂钩码，换上新纸带，再重复操作两次。（5)从三条纸带中选择一条比较理想的进行数据处理。从三条纸带中选择一条比较理想的进行数据处理。第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理在本

8、实验中，如果长木板不是平放在实验桌上，而是在本实验中，如果长木板不是平放在实验桌上，而是与水平面有一定的夹角，那么对探究小车的运动规律是否与水平面有一定的夹角，那么对探究小车的运动规律是否有影响？有影响？答案：答案：没有影响没有影响解析：解析：没有影响，但悬挂钩码的个数应适当改变，以没有影响，但悬挂钩码的个数应适当改变，以保证满足以保证满足以0.1s为计数点取为计数点取6组数据的要求因为不管长木组数据的要求因为不管长木板是平放还是与水平面有一定的夹角，小车的运动性质不板是平放还是与水平面有一定的夹角，小车的运动性质不会改变，只是速度变化的快慢不同了会改变，只是速度变化的快慢不同了第二章第二章

9、匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理点评：点评：长木板与水平面有一定的夹角，只是改变了小长木板与水平面有一定的夹角，只是改变了小车运动的加速度，角度变大，小车运动的加速度变大车运动的加速度，角度变大，小车运动的加速度变大.第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理(1)表格法表格法从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点，一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数

10、点，并标明0、1、2、3、4，测量各计数点到，测量各计数点到0点的距离点的距离x，并记录填入，并记录填入表中表中.第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离x1、x2、x3.利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点的瞬时速度求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度，填入的瞬时速度，填入上面的表格中上面的表格中根据表格的数据，分析速度随时间怎么变化根据表格的数据，分析速度随时间怎么变化第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变

11、速直线运动的研究人教版物理(2)图象法图象法在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点表示速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计，如图所示计，如图所示观察所得到的直线，观察所得到的直线，分析物体的速度随时分析物体的速度随时间的变化规律间的变化规律.第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理(1)木板

12、的粗糙程度不同，摩擦不均匀木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀(2)根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速度有误差度有误差(3)作作vt图象时单位选择不合适或人为作图不准确带图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差来误差.第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理(1)开始释放小车时，应使小车开始释放小车时，应使小车靠近靠近打点计时器打点计时器(2)先接通电源先接通电源，计时器工作后，计时器工作后，再放开小车再放开小车，当小车，当小车停止运动时停止运动时及时断开电源及时断开电源(3)要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达

13、滑要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它轮前及时用手按住它(4)牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使纸带上的点太少，或者加速度太小，而使各段位移无多大纸带上的点太少，或者加速度太小，而使各段位移无多大差别，从而使误差增大，加速度的大小以能在差别，从而使误差增大，加速度的大小以能在50cm长的纸长的纸带上清楚地取得六、七个计数点为宜带上清楚地取得六、七个计数点为宜第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理(5)要区别计时器打出的点与人为选取的计数点，一般要区别计时器打出的点与人为选取的计数点，一般在

14、纸带上每隔四个点取一个计数点，即时间间隔为在纸带上每隔四个点取一个计数点，即时间间隔为T0.025s0.1s.(6)描点时最好用坐标纸，在纵、横轴上选取合适的单描点时最好用坐标纸，在纵、横轴上选取合适的单位，用细铅笔认真描点位，用细铅笔认真描点第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，按照实在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上_A把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面B把打点计时器固定在木板的没有滑轮的

15、一端，并把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路连好电路C换上新的纸带，再重做两次换上新的纸带，再重做两次D把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理E使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动小车，让小车运动F把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码吊着合适的钩码G断开电源，取出纸带断开电源，取出纸带第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理解析

16、：解析：正确的实验步骤是：把长木板平放在实验桌上，正确的实验步骤是：把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在木板的没有滑轮并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路，把一条细绳拴在小车上，细绳跨过的一端，并连好电路，把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，另一端吊合适的钩码，把穿过打点计时器的纸带定滑轮，另一端吊合适的钩码，把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面，使小车停在靠近打点计时器处，先接通固定在小车后面，使小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车，让小车运动，打完一条纸带，断开电电源，再放开小车，让小车运动，打完一条纸带，断开电源，取下

17、纸带，换上新纸带，再重做两次，即顺序为：源，取下纸带，换上新纸带，再重做两次，即顺序为：DBFAEGC.答案：答案：DBFAEGC.点评：点评：对于实验的步骤，同学们应结合实际操作掌对于实验的步骤，同学们应结合实际操作掌握握第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理在探究小车速度随时间变化的规律实验中，某同学在探究小车速度随时间变化的规律实验中，某同学操作中有以下实验步骤，其中有错误或遗漏的步骤操作中有以下实验步骤，其中有错误或遗漏的步骤(遗漏遗漏步骤可编上序号步骤可编上序号G、H、)A拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处先放开拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处先放开纸

18、带，再接通电源；纸带，再接通电源；B将打点计时器固定在平板上，并接好电路；将打点计时器固定在平板上，并接好电路；C把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码；吊着适当重的钩码；D取下纸带；取下纸带；第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理E将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上平稳地滑行；平稳地滑行；F将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔位孔将以上步骤完善并按合理顺序填写在横线上：将以上步骤完善并按合理顺序填写在横线

19、上：_.第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理答案：答案：由实验原理和实验要求可知错漏步骤：由实验原理和实验要求可知错漏步骤：(1)A中应先接通电源，再放开纸带；中应先接通电源，再放开纸带；(2)D中取下纸带之前应先断开电源，使计时器停止工中取下纸带之前应先断开电源，使计时器停止工作作(3)实验中应补充实验中应补充G步骤：换上新纸带，再重复做三步骤：换上新纸带，再重复做三次次(4)实验步骤顺序：实验步骤顺序：BFECADG第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理在在“探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图的实验

20、中，如图所示，给出了从所示，给出了从0点开始，每点开始，每5个点取一个计数点的纸带，个点取一个计数点的纸带，其中其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点，测得：都为计数点，测得：x11.40cm，x21.90cm，x32.38cm，x42.88cm，x53.39cm，x63.87cm.那么：那么：第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理(1)在打点计时器打出点在打点计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速时，小车的速度分别为：度分别为：v1_cm/s，v2_cm/s，v3_cm/s，v4_cm/s，v5_cm/s.(2)在平面直角坐标系中作出在平面直角坐标系中作出vt

21、图象图象(3)分析小车运动速度随时间变化的规律分析小车运动速度随时间变化的规律第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理(3)小车运动的小车运动的vt图象是一条倾斜的直线，说明速度图象是一条倾斜的直线，说明速度随时间均匀增加，它们成随时间均匀增加，它们成“线性关系线性关系”答案：答案：(1)16.5021.4026.3031.3536.30(2)如图所示如图所示(3)速度随时间均匀增加速度随时间均匀增加第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线

22、运动的研究人教版物理点评：点评：根据纸带数据分析运动性质的方法通常是由根据纸带数据分析运动性质的方法通常是由vn，即由一段时间的平均速度表示中间时刻的，即由一段时间的平均速度表示中间时刻的瞬时速度，求出各计数点的瞬时速度，作瞬时速度，求出各计数点的瞬时速度，作vt图象分析；图象分析；如果图象是一条倾斜直线，表明物体速度随时间均匀增加；如果图象是一条倾斜直线，表明物体速度随时间均匀增加；如果是一条平行于如果是一条平行于t轴的直线，表明物体做匀速直线运动；轴的直线，表明物体做匀速直线运动；如果图象是曲线，则表明物体做变速直线运动，图线的斜如果图象是曲线，则表明物体做变速直线运动，图线的斜率表示加速

23、度率表示加速度第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理(1)由纸带提供的数据求出打下由纸带提供的数据求出打下C、E点时的小车的速点时的小车的速度，填入下表：度，填入下表：第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理(2)根据上表中的数据，在图中作出小车运动的根据上表中的数据，在图中作出小车运动的vt图图线；线；(3)根据作出的根据作出的vt图线可得小车运动的加速度为图线可得小车运动的加速度为_m/s2.答案：答案：(1)0.350.55(2)如图所示如图所示(3)1第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究人教版物理(3)由图象的斜率可求得加速度由图象的斜率可求得加速度a1m/s2.