高中物理人教版必修1课件：第2章 1　实验：探究小车速度随时间变化的规律.ppt

第二章　匀变速直线运动的研究第二章　匀变速直线运动的研究1　实验：探究小车速度随时间变化的规律　实验：探究小车速度随时间变化的规律【【实验目的实验目的】】1．．利利用用打打点点纸纸带带研研究究小小车车的的运运动动情情况况，，分分析析小小车车的的速速度度随随时间变化的规律．时间变化的规律．2．会用图象法处理实验数据．．会用图象法处理实验数据．【【实验原理实验原理】】利利用用打打点点计计时时器器打打出出的的纸纸带带上上记记录录的的数数据据，，计计算算出出各各时时刻刻的速度，再作出速度的速度，再作出速度—时间的关系图象．时间的关系图象．1．．某某点点的的瞬瞬时时速速度度近近似似等等于于以以它它为为中中间间时时刻刻的的一一小小段段时时间间内的平均速度．内的平均速度．2．．若若v－－t图图象象为为一一倾倾斜斜直直线线，，则则物物体体做做匀匀变变速速直直线线运运动动，，图线的斜率表示加速度．图线的斜率表示加速度．【【实验器材实验器材】】打打点点计计时时器器、、学学生生电电源源、、复复写写纸纸、、纸纸带带、、导导线线、、一一端端带带有有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸．滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸．【【实验步骤实验步骤】】1．．如如图图所所示示，，把把附附有有滑滑轮轮的的长长木木板板放放在在实实验验桌桌上上，，并并使使滑滑轮轮伸伸出出桌桌面面，，把把打打点点计计时时器器固固定定在在长长木木板板上上没没有有滑滑轮轮的的一一端端，，连接好电路．连接好电路．2．．把把一一条条细细绳绳拴拴在在小小车车上上，，使使细细绳绳跨跨过过滑滑轮轮，，下下边边挂挂上上钩钩码码，，把把纸纸带带穿穿过过打打点点计计时时器器，，并并把把纸纸带带的的一一端端固固定定在在小小车车的的后后面．面．3．．把把小小车车停停在在靠靠近近打打点点计计时时器器处处，，接接通通电电源源后后，，释释放放小小车车，，让让小小车车拖拖着着纸纸带带运运动动，，打打点点计计时时器器就就在在纸纸带带上上打打下下一一系系列列小小点点．．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．【【数据处理数据处理】】1．．表格法表格法(1)从从几几条条纸纸带带中中选选择择一一条条比比较较理理想想的的纸纸带带，，舍舍掉掉开开始始一一些些比比较较密密集集的的点点，，在在后后面面便便于于测测量量的的地地方方找找一一个个开开始始点点，，作作为为计计数数始始点点，，以以后后依依次次每每五五个个点点取取一一个个计计数数点点，，并并标标明明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，并记录填入表中，并记录填入表中.位置编号位置编号012345时间时间t/sx/mv/(m·s－－1)2．．图象法图象法(1)在在坐坐标标纸纸上上建建立立直直角角坐坐标标系系，，横横轴轴表表示示时时间间，，纵纵轴轴表表示示速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点．速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点．(2)画画一一条条直直线线，，让让这这条条直直线线通通过过尽尽可可能能多多的的点点，，不不在线上上的的点点均均匀匀分分布布在在直直线线的的两两侧侧，，偏偏差差比比较较大大的的点点忽忽略略不不计计，，如如图图所示．所示．(3)观观察察所所得得到到的的直直线线，，分分析析物物体体的的速速度度随时间的变化规律．随时间的变化规律．(4)这这条条直直线线就就是是本本次次实实验验的的v－－t图图象象，，它是一条倾斜的直线．它是一条倾斜的直线．【【误差分析误差分析】】产生原因产生原因减小方法减小方法偶然偶然误差误差根据纸带测量的位移有根据纸带测量的位移有误差误差测量各计数点到起始点的距离而不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的距离是直接测量相邻计数点间的距离系统系统误差误差木板的粗糙程度不完全木板的粗糙程度不完全相同相同尽量选用粗糙程度一致的木板尽量选用粗糙程度一致的木板 【【注意事项注意事项】】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．．选选取取一一条条点点迹迹清清晰晰的的纸纸带带，，适适当当舍舍弃弃点点密密集集的的部部分分，，选选取取适适当当的的计计数数点点(注注意意计计数数点点与与计计时时点点的的区区别别)，，弄弄清清楚楚所所选选的的时时间间隔间间隔T等于多少秒．等于多少秒．5．．要要防防止止钩钩码码落落地地，，避避免免小小车车跟跟滑滑轮轮相相碰碰，，当当小小车车到到达达滑滑轮前及时用手按住．轮前及时用手按住．6．．牵牵引引小小车车的的钩钩码码个个数数要要适适当当，，以以免免加加速速度度过过大大而而使使纸纸带带上上的的点点太太少少，，或或者者加加速速度度太太小小，，而而使使各各段段位位移移差差别别不不大大，，使使误误差增大．差增大．7．．在在坐坐标标纸纸上上画画v－－t图图象象时时，，注注意意坐坐标标轴轴单单位位长长度度的的选选取取，，应使图象尽量分布在较大的坐标平面内．应使图象尽量分布在较大的坐标平面内．在在研研究究匀匀变变速速直直线线运运动动的的实实验验中中，，某某同同学学操操作作以以下下实实验验步步骤骤，，其其中中错错误误或或遗遗漏漏的的步步骤骤有有(遗遗漏漏步步骤骤可可编编上上序序号号G、、H…………)A．．拉拉住住纸纸带带，，将将小小车车移移至至靠靠近近打打点点计计时时器器处处放放开开纸纸带带，，再再接通电源．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．．把把一一条条细细绳绳拴拴在在小小车车上上，，细细绳绳跨跨过过定定滑滑轮轮，，下下面面吊吊着着适适当重的钩码．当重的钩码．D．取下纸带．．取下纸带．一、实验原理的考查一、实验原理的考查E．．将将平平板板一一端端抬抬高高，，轻轻推推小小车车，，使使小小车车能能在在平平板板上上做做匀匀速速运动．运动．F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔．．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔．(1)所列步骤中有错误的是：所列步骤中有错误的是：__________.(2)遗漏的步骤：遗漏的步骤：______________________________.(3)将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序：将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序：______________________________________________________________.解解析析：：(1)步步骤骤A中中应应先先通通电电，，再再释释放放纸纸带带，，顺顺序序不不能能颠颠倒倒；；步步骤骤D中中取取下下纸纸带带前前应应先先断断开开电电源源；；步步骤骤E中中操操作作时时应应不不挂挂钩钩码码．．(2)遗遗漏漏的的步步骤骤G：：换换上上新新纸纸带带，，重重复复实实验验三三次次．．(3)步步骤骤完完善善后，合理的实验步骤顺序为：后，合理的实验步骤顺序为：BFECADG答答案案：：(1)A中中应应先先通通电电，，再再释释放放纸纸带带；；D中中取取下下纸纸带带前前应应先先断开电源；断开电源；E中操作时应不挂钩码中操作时应不挂钩码(2)G：换上新纸带，重复实验三次：换上新纸带，重复实验三次(3)BFECADG在在““探探究究小小车车速速度度随随时时间间变变化化的的规规律律””实实验验中中，，如如图图所所示示为为记记录录小小车车运运动动情情况况的的一一条条纸纸带带，，图图中中A、、B、、C、、D、、E为为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T＝＝0.1 s.二、实验数据处理二、实验数据处理(1)计计算算D、、C、、B各各点点的的瞬瞬时时速速度度，，vD＝＝________m/s，，vC＝＝________m/s，，vB＝＝________m/s.(2)在在如如图图所所示示坐坐标标系系中中作作出出小小车车的的v－－t图图象象，，并并根根据据图图象象求出求出a＝＝________.(2)由由(1)中中数数据据作作出出小小车车的的v－－t图图象象如如图图所所示示，，由由图图线线的的斜斜率可求得它的平均加速度率可求得它的平均加速度谢谢观看！谢谢观看！。