2.1探究小车速度随时间变化规律(共21张ppt)

(共21张PPT)
经典力学的局限性
授课教师：docer读秀
新人教版必修第一册
2.1 探究小车速度随时间变化的规律
测量速度有哪些方法？
1.打点计时器可以直接测量什么物理量？
位移 时间
位移（用刻度尺测量）；
时间（两计时点的时间间隔为0.02s）
特别提醒：打点计时器是个计时工具
知识回顾
2. 通过打点计时器打出的纸带可以间接
求什么物理量？
可以求两点间的平均速度→一点的瞬时速度→加速度
知识回顾
物体的运动通常是比较复杂的。放眼所见，物体的运动规律各不相同。
我们如何探索物体运动所蕴含的规律呢？
要探究一个物体的运动随时间变化的规律，必须知道物体在不同时刻的速度，直接测量瞬时速度是比较困难的，我们可以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分析，计算得到各个时刻的瞬时速度。
1.进一步练习使用打点计时器。
2.会处理纸带并会求各点的瞬时速度。(重点)
3.会用v-t图像处理数据，并由图像探究小车的速度随时间变化的规律
一、实验目的
二、实验原理
1．利用打点计时器所打纸带的信息，代入计算式vn＝ ，即用以n点为中心的一小段位移的平均速度代替n点的瞬时速度．
2．用描点法作出小车的v-t图象，根据图象的形状判断小车的运动性质．若所得图象为一条倾斜直线则表明小车做匀变速直线运动．
3．利用v-t图象求出小车的加速度．
三.实验器材：
特别提醒: 与电磁打点计时器不同，电火花计时器使用交流电压220V。
电源 刻度尺 导线
钩码
小车
细绳
纸带
打点计时器
一端附有定滑轮的长木板
1、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离滑轮的一端，连接好电路．
四、实验步骤
注意：开始时应使小车靠近打点计时器
2、把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，放手后，看小车能否在木板上平稳地滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车的后面．
3、把小车停靠在打点计时器处，先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系列的小点，换上新纸带，重复实验三次．
(1)滑轮不能过高,细绳应与木板平行。
(2)小车应由紧靠打点计时器处开始释放，在撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止小车从木板上掉下来。
(3)先接通电源，后让纸带运动。
（4）小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使纸带上打的点太少，或加速度太小使各段位移无法区别，而使误差增大
五.注意事项
1、上怎样选取纸带的点？
开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始,每隔五个间隔取一个计数点，(每两个计数点之间的时间间隔是0.1s）。
0
1
2
3
六.数据处理
2、如何计算出所取点的瞬时速度？
用求平均速度的方法来代替（用计算较准确的平均速度来代替。
0
1
2
3
1.2cm
1.6cm
2.0cm
2.4cm
平均速度 → 瞬时速度（如何测△x）
计算出所取计数点的瞬时速度
………
例：求3这个计数点的速度：
△x 4 -△x 2
v3 = v24 = ——— = —————
2△t
△x 24
2△t
△t为多少
△x1
△x2
△x3
△x4
△x5
七、v-t图象
1、图象特点：直观
2、作图步骤：
（1）建立坐标系，纵轴为v,横轴为t；对坐标轴进行适度分度，使测量结果差不多布满坐标系。
（2）描出测量点，应尽可能清晰
（3）用一条光滑的曲线（直线）连接坐标系中的点。
明显偏离的点视为无效点；直线时应把尽量多的点连在一条直线上，使不在线上的点均匀的分布在线的两侧。
3.描点连线作图 观察v-t图
t/s
v/(m.s-1)
舍去！
△v
△t
问题
1图线的特点？
2小车的运动规律？
3如何求加速度？
哪一种方法更好？
如何利用v I t图求加速度
①取任意两组数据求出Δv 和Δt ，然后代入 求解。
②在v —t 图象上取一段时间Δt（尽量取大一些），找出Δt 对应的Δv ，代入 求解。
（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，而不是用实验所得到的数据）
1．“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz)，得到如下图所示的纸带．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(　　)
A．实验时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0.1 s
C．从纸带可求出计数点B对应的速率
D．相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s
　BC