高中物理21探究小车的速度随时间的变化ylh课件.ppt

1、2.12.1探究小车的速度随时间的变化探究小车的速度随时间的变化学益学区学益学区1进一步熟悉打点计时器的使用及纸带的分析方法进一步熟悉打点计时器的使用及纸带的分析方法2用打点计时器探究小车在重物牵引下速度随时间的用打点计时器探究小车在重物牵引下速度随时间的 变化规律变化规律3会用图象法处理实验数据会用图象法处理实验数据4.利用图像求加速度。利用图像求加速度。实验目的实验目的打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源实验器材实验器材 实验原理实验原理1.1.了解了解打点计时器打点

2、计时器.(1)(1)一种使用一种使用交流电源交流电源的的计时仪器计时仪器，电源频率电源频率50Hz，每隔，每隔0.02s打一个点。打一个点。(2)(2)纸带上的纸带上的点表示点表示了相应运动物体在不同时了相应运动物体在不同时刻的刻的位置位置，研究纸带上所打点的速度，就可以，研究纸带上所打点的速度，就可以了解物体运动的情况。了解物体运动的情况。2.2.用用v-tv-t图象图象求加速度求加速度求出各计数点的即时速度，做出求出各计数点的即时速度，做出v-tv-t图像，图线的图像，图线的斜率即为物体运动的加速度。斜率即为物体运动的加速度。1 2 3 4 50S1S2S3S4S53432SSvT实验原理

3、示意图1如图所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并如图所示，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，连接好电路有滑轮的一端，连接好电路2把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂 上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端 固定在小车的后面固定在小车的后面3把小车停在把小车停在靠近靠近打点计时器处，打点计时器处，接通电源后接通电源后，释放，释放 小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带小车，让小车拖

4、着纸带运动，打点计时器就在纸带 上打下一列小点关闭电源，取下纸带。上打下一列小点关闭电源，取下纸带。4换上新的纸带，重复实验两次换上新的纸带，重复实验两次5增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验实验步骤实验步骤二、数据处理的方法二、数据处理的方法1选取纸带、确定计数点并进行测量选取纸带、确定计数点并进行测量(1)在三条纸带中选择一条最清晰的纸带在三条纸带中选择一条最清晰的纸带(2)为了便于测量，一般舍掉开头一些过于密集为了便于测量，一般舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作计时起点的点迹，找一个适当的点作计时起点(0点点)(3)每每5个点个点(相隔相隔0

5、.1 s)取取1个计数点进行测量个计数点进行测量(如下图所示，相邻两点中间还有如下图所示，相邻两点中间还有4个点未画个点未画出出)(2)设计表格并记录相关数据设计表格并记录相关数据位置编号位置编号 012345时间时间t/s00.10.20.30.40.5x/mv/(ms1)3.作出小车运动的作出小车运动的vt图象图象(1)定标度：坐标轴的标度选取要合理，应使图象大定标度：坐标轴的标度选取要合理，应使图象大致分布在坐标平面中央致分布在坐标平面中央(2)描点：描点时要用平行于两坐标轴的虚线标明该描点：描点时要用平行于两坐标轴的虚线标明该点的位置坐标点的位置坐标(所描的点一般用所描的点一般用“”标

6、明标明)(3)连线：用一条曲线或直线连线：用一条曲线或直线“拟合拟合”这些点这些点仔细观察所描各点的分布情况用一条直线仔细观察所描各点的分布情况用一条直线“拟合拟合”这些点，即让所画的直线连接尽可能多的点，不能这些点，即让所画的直线连接尽可能多的点，不能连接的点应均匀分布在直线两侧，舍弃离直线较远连接的点应均匀分布在直线两侧，舍弃离直线较远的点的点4实验结论实验结论分析小车运动的分析小车运动的vt图象，描述小车的运动速度随时间的图象，描述小车的运动速度随时间的变化规律变化规律如果画出的如果画出的vt图象是一条倾斜的直线，说明小车做速度图象是一条倾斜的直线，说明小车做速度均匀变化的直线运动图象和

7、纵坐标的交点表示开始计时均匀变化的直线运动图象和纵坐标的交点表示开始计时时小车的速度时小车的速度初速度初速度产生原因减小方法偶然误差测量的位移有误差根据位移计算的瞬时速度有误差测量各计数点到起始点的距离而不是直接测量相邻计数点间距离系统误差纸带与限位孔间的摩擦；纸带不平整。尽量使纸带平整1开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器2先接通电源，等打点稳定后，再释放小车先接通电源，等打点稳定后，再释放小车3取下纸带前，先断开电源取下纸带前，先断开电源4要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到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达滑轮前及

8、时用手按住它5牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大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，从而使测量误差增大，加速度的位移无多大差别，从而使测量误差增大，加速度的大小以能在大小以能在50 cm长的纸带上清楚地取得六、七个长的纸带上清楚地取得六、七个计数点为宜计数点为宜6要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点，一般在纸带上每五个点取一个计数点，即时点，一般在纸带上每五个点取一个计数点，即时间间隔为间间隔为T0.025 s0.1 s要舍掉开头过于密

9、要舍掉开头过于密集的点，这样误差小集的点，这样误差小7在坐标纸上画在坐标纸上画vt图象时，注意坐标轴单位长图象时，注意坐标轴单位长度的选取要适当，应使图线尽量分布在较大的坐度的选取要适当，应使图线尽量分布在较大的坐标平面内标平面内.1“研究匀变速直线运动研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁的实验中，使用电磁打点计时器打点计时器(所用交流电的频率为所用交流电的频率为50 Hz)，得到如下，得到如下图所示的纸带图中的点为计数点，相邻两计数点图所示的纸带图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是间还有四个点未画出来，下列表述正确的是()A实验时应先放开纸带再接通电源实验时

10、应先放开纸带再接通电源B相邻两个计数点间的时间间隔为相邻两个计数点间的时间间隔为0.1 sC从纸带可求出计数点从纸带可求出计数点B对应的速率对应的速率D相邻两个计数点间的时间间隔为相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s答案：答案：BC答案：答案：CA电磁打点计时器是只能记录时间而不能记电磁打点计时器是只能记录时间而不能记录位移的仪器录位移的仪器B若电源频率若电源频率f50 Hz，则每相邻的两个计数，则每相邻的两个计数点之间的时间间隔为点之间的时间间隔为0.1 sC打打B点时运动物体的速度点时运动物体的速度vB0.20 m/sD本实验也可以采用电火花计时器本实验也可以采用电火花计时器答案：答案

11、：BD5(2010广东理综广东理综)下图是某同学在做匀变速直线下图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带运动实验中获得的一条纸带(1)已知打点计时器电源频率为已知打点计时器电源频率为50 Hz，则纸带上打，则纸带上打相邻两点的时间间隔为相邻两点的时间间隔为_(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出从图中读出计数点间有四个点没有画出从图中读出A、B两点两点间距间距x_；C点对应的速度是点对应的速度是_(计算结果保留三位有效数字计算结果保留三位有效数字)答案：答案：(1)0.02 s(2)0.68 0.72 cm0.100 m/s