(共22张PPT)
平均速度
瞬时速度
平均速率
瞬时速率
定义
方向
意义
对应
有方向,矢量
位移与时间的比值
在某一时刻(或位置)的速度
瞬时速度
的大小
路程与时间的比值
有方向,矢量
无方向,标量
无方向,标量
精确描述物体运动的快慢
某段时间(或位移)
精确描述物体运动的快慢
粗略描述物体运动的快慢
粗略描述物体运动的快慢
某一时刻(或位置)
某段时间(或路程)
某一时刻(或位置)
概念辨析
区别:平均速度粗略描述物体的运动快慢,对应某一个过程,说平均速度必须指明哪一段时间(或哪一段位移)上的平均速度。
瞬时速度精确描述物体运动的快慢,对应某一个状态,说瞬时速度必须指明哪一个时刻(或哪一个位置)的瞬时速度。
联系:在△t非常非常小的情况下,可以用
t到t+△t
这段时间的平均速度代替
t到t+△t时间内任意时刻的的瞬时速度。
平均速度和瞬时速度的区别与联系?
匀速直线运动——速度大小和方向始终不变,匀速直线运动的瞬时速度和平均速度相等
1.3.2测量纸带的平均速度和瞬时速度
v-t图像
判断物体的运动规律(纸带从左侧开始打点)
打出的点越密,
匀速直线运动
加速
先加速后减速
则运动越慢;
如何保证时间间隔均匀?
两种打点计时器
电磁打点计时器
电火花打点计时器
可以从纸带上直接读出来的物理量有哪些?
通过计算可以得到哪些物理量?
直接读出来的物理量:
位移和时间
通过计算可以得到的物理量:平均数读;瞬时速度及加速度
0
1
2
3
1.
计算一段时间或者一段位移的平均速度
2.
计算变速直线运动中某点的瞬时速度
O
A
B
C
D
E
F
(1)
(2)
两点靠得越近,实验结果越准确
哪种方法求出的更准确?
D
F
D
F
D
F
原则:准确性
可行性
0
1
2
3
△x0
△x1
△x2
△x3
手拉纸带在几个时刻的瞬时速度
位置
0
1
2
3
t/s
?
?
?
?
v/s
V0
V1
V2
V3
<
<
<
1.
某同学在做“练习使用打点计时器”实验时打出的纸带如图所示,每两点之间还有四个点没有画出来,图中上面的数字为相邻两点间的距离,打点计时器的电源频率为50
Hz.
(1)相邻两个计数点间的时间为________
s.
(2)打第4个计数点时纸带的速度v4=________
m/s.(保留三位有效数字)
【答案】(1)0.1 (2)1.20
【解析】(1)每两个计数点间有5个打点间隔,所以T=5×0.02
s=0.1
s.
(2)打第4个计数点时的瞬时速度近似等于3、5两点间的平均速度,所以
速度
时间
时间t
速度v
2.
某同学在“用打点计时器测速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点.其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10
s.
(1)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D、E、F
5个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入表中.(要求保留三位有效数字)
vB
vC
vD
vE
vF
数值/m·s-1
(2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并在下图中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线.
【解析】
(1)根据
知
B点对应的速度:
m/s=0.400
m/s;
C点对应的速度:
m/s=0.
479
m/s;
D点对应的速度:
m/s≈0.560
m/s;
E点对应的速度:
m/s≈0.640
m/s;
F点对应的速度:
m/s=0.721
m/s.
vB
vC
vD
vE
vF
数值/m·s-1
0.400
0.479
0.560
0.640
0.721
如表所示:
(2)将计算出的各点速度描在坐标纸上,并将各点用平滑的曲线连接起来,如图所示.
思考与讨论:
1.
使用打点计时器时,先接通电源,再拉动纸带,次序能否颠倒?颠倒后会造成什么样的结果?
2.
使用打点计时器之前没有检查振针,振针距复写纸的距离过高,在使用该计时器时可能会造成什么样的结果?若振针距复写纸的距离过低,在使用该计时器时可能会造成什么样的结果?
3.使用打点计时器时,使用的电压过低,会造成什么样的结果?使用的电压过高,会造成什么样的结果?
4.
若使用交流电的频率并不是50Hz而是60Hz,使用人却不知道,会造成什么样的结果?
一开始的点不准确;浪费纸带,有效长度短
无点迹
直线
点迹模糊
短线
速度的测量值小于真实值
常见现象分析
常见现象分析
现象
原因
调节的方法
打点不清晰
①振针过高
②电压太低,振幅小
③复写纸用得太久
①把振针适当调低
②调高电压
③换新的复写纸用
打得不是点,是短线
①振针过低
②所加电压过高,振幅过大
①把振针适当调高一些
②适当调低电压
打双点
振针松动
把振针固定
借助传感器与计算机测速度
通过光电门时间为t
遮光条宽度为d
?
遮光条的宽度越窄,测量结果越精确。
巩固练习
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练习一
练习二