人教版高中物理必修第一册第二章第一节：实验：探究小车速度随时间变化的规课件.pptx

1、实验：探究小车速度随时间变化的规律如何研究一个物体运动规律？知道物体在不同时刻的速度如何知道物体在不同时刻的速度？用什么仪器可以测得？打点计时器实验室如何获得较简单的运动？如何设计实验？练习使用打点计时器及利用纸带求速度探究小车速度随时间的变化关系学会用v-t 图像处理实验数据实验目的实验目的利用打点计时器打出的纸带上记录的数据，计算出个时刻的速度，在作出v-t 图像（1）某点的瞬时速度一般用一小段时间内的平均速度代替。（2）若v-t 图像为一条倾斜的直线，则物体做匀变速直线运动，图像的斜率表示加速度。实验原理实验原理实验器材实验器材纸带小车细绳学生电源，刻度尺，坐标纸打点计时器一端附有定滑轮

2、的长木板钩码实验步骤实验步骤a.把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连好电路。b.把一条细线拴在小车上，使细线跨过轮，下面挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并使纸带的一端固定在小车的后面。c.把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点。d.换上新的纸带，重复实验两次。e.增减所挂钩码，按以上步骤在做两次实验。教材上：“将细绳绕过滑轮，下面挂上适当的钩码，小车在钩码的牵引下运动。”其中，你对“适当的钩码”如何理解？实验步骤的反思实验步骤的反思钩码的个数决定小车所受的牵引力，小车在不同

3、牵引力作用下的运动不同，若钩码个数过多，在纸带上打的点过少若钩码个数过少，在纸带上打的点过密这两种情况都不利于对实验数据的分析结论：挂适当的钩码的目的是使纸带受适中的拉力，从而使纸带运动的速度适中，纸带上的点疏密适中纸带能给我们提供哪些信息？时间间隔，位移通过测量或计算还能得到哪些信息？物体的速度，加速度从几条纸带中选择一条理想的纸带舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始，每五个计时点取一个计数点计数点的选取计数点的选取过于密集/不清晰的点取六个点，依次标号为0，1，2，3，4，50.10s0.10sx1x2x3x4x5例：求3这个计数点的速度：t 为多少?记录数据记录数据记录数据记录数据测量各

4、计数点到0点的距离并记录在表中数据处理数据处理列表法列表法同理，可求出另外两条纸带的情况小车的瞬时速度随时间增大而增大，即小车的瞬时速度与时间大致成正比。数据处理数据处理图像法图像法小车的具体运动规律是什么?选择合适的标度建立直角坐标系（图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）数据处理数据处理图像法图像法 描出各点的位置（描点法），观察和思考各点的分布规律数据处理数据处理图像法图像法描绘图象 各点的分布大致都落在一条直线上我们可以推断：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。注意：画直线时，让尽可能多的点处在这条直线上，其余均匀分布，去掉偏差太大的点数据处理数据处理图像法

5、图像法为什么画出的是一条直线？表明小车运动的速度随时间均匀变化若某个点明显偏离直线，可能是什么原因及怎样处理？可能原因是读数错误，应该舍去该点从图上可以看出小车的速度随时间怎样变化？速度与时间成正比注意事项注意事项a.释放小车前，应使小车靠近打点计时器b.先接通电源，后让纸带运动c.防止钩码落地，避免小车与滑轮相碰，当小车到达滑轮前及时用手按住，让小车停止运动d.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差别，从而使误差增大，加速度的大小以能在50cm长的纸带上清楚地取得六、七个计数点为宜e.选择一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点密集部分，适当选

6、取计数点（注意计时点与计数点的区别），弄清楚所选得时间间隔T等于多少f.打点结束后立即关闭电源注意事项注意事项g.要区别计时器打出的点与人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个点取一个计数点，即时间间隔为T=0.02 5s=0.1sh.不要分段测量各段位移，应尽可能地一次测量完毕（可先统一量出各计数点到计数起点O 之间的距离）。读数时应估读到毫米的下一位i.描点时最好用坐标纸，在纵、横轴上选取合适的单位，用细铅笔认真描点火车沿长直坡路向下行驶。开始时速度表上的读数是54km/h，以后每5s读取一次数据，见下表问题与练习问题与练习（1）在表中填写以米每秒为单位表示的速度（2）建立v-t 坐标系（v

7、 的单位用米每秒），描出与表中各时刻速度相对应的点（3）作出表示列车速度与时间关系的图线。这是一条什么图线？可认为是一条直线问题与练习问题与练习在同一公路上有A、B、C 三辆汽车，它们的v-t 图象a、b、c 如图所示。根据图象中的数据，请你尽可能详尽地描述它们的运动A做匀速直线运动，速度为15m/sB做初速度为零，速度均匀增加的加速直线运动，8s时速度为14m/sC做初速度为4m/s，速度均匀减小的减速直线运动，6s时速度为0你能否根据所得数据求得小车运动的加速度？利用数据计算得到多个加速度，然后求平均值根据v-t 图象求直线的斜率，即小车运动的加速度你能否根据所得数据求得小车运动的加速度？

8、求加速度平均值法如何选取首、末速度，来求小车的加速度？取平均值a1a2a3a4求加速度平均值法上述选取方法求得的结果是否够精确？是否每组数据都对最终结果具有实际意义？a1a2a3a4实际用到的数据只有第1组和第5组求加速度逐差法尝试跳格减每一组数据都使用到了，结果更精确求加速度图像法用v-t 图象法：在v-t 图象上取一段时间t（尽量取大一些），找出t 对应的v，代入求加速度两种方法的比较以上两种求加速度的方法哪种更好？误差更小？图象法误差更小画图时让不在直线上的点尽可能等量地分布在直线两侧，就是为了使偏大或偏小的误差尽可能地抵消，所以图象也是减小误差的一种手段，也就是说应该用图象上的点，而不

9、是用实验所得到的数据问题与练习问题与练习为研究实验小车沿斜面向下运动的规律，把打点计时器纸带的一端固定在小车上，小车拖动纸带运动时，纸带上打出的点如图所示（1）某同学用以下方法绘制小车的v-t图象。先把纸带每隔0.1s剪断，得到若干短纸条。再把这些纸条并排贴在一张纸上，使这些纸条下端对齐，作为时间坐标轴，标出时间。最后将纸条上端中心连起来，于是得到v-t图象。请你按以上办法（用一张薄纸压在图上，复制得到纸带）绘制这个图象（2）这样做有道理吗？说说你的看法（2）剪下的纸条长度表示 0.1s 时间内位移的大小，可近似认为速度 纸条长度可认为表示速度动手做一做动手做一做把纸带穿过打点计时器，用手握住，启动计时器。用手拉动纸带，在纸带上记录了一行小点。从便于测量的位置找一个点当做起始点，在每隔相等时间间隔（例如0.1s）的位置剪开。请你试着用上题所述粘贴的方法得到一个直方图，从中可以看出手拉纸带的速度是怎样变化的。