(共23张PPT)
第二章 匀变速直线运动的研究
第1节:实验:探究小车速度随时间变化的规律
电源,刻度尺
钩码
小车
细绳
纸带
打点计时器
一端附有定滑轮的长木板
一、实验仪器
一、实验仪器
打点计时器;纸带;复写纸片;低压交流电源;小车;细绳;一端附有滑轮的长木板;刻度尺;钩码;导线
注意:区分电火花打点计时器----交流电压220V
例1.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中:
(1)下列哪些器材是多余的____________________.
①电磁打点计时器②天平③低压直流电源
④细绳⑤纸带⑥小车⑦钩码⑧秒表
⑨一端有滑轮的长木板
(2)达到实验目的还需要的器材是:_____________.
答案:(1)②③⑧
(2)低压交流电源、刻度尺
二、实验步骤
木板平放,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定,连接好电路。
穿纸带;挂钩码。
先接通电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打完一条后立即关闭电源。
换纸带,加钩码,重复操作
二、实验步骤
例2. 按照实验进行的先后顺序,将下述步骤的代号填在横线上________
A.把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面
B.把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端,并连好电路
C.换上新的纸带,再重做两次
D.把长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面
E.使小车停在靠近打点计时器处,接通电源,放开小车,让小车运动
F.把一条细线拴在小车上,细线跨过定滑轮,下边吊着合适的钩码
G.断开电源,取出纸带
DBAFEGC
三、实验中需要注意的事项
1.调整滑轮架角度,使细线与木板平行
2.释放小车前,小车停在靠近打点计时器位置.
3.先接通电源,再放开小车,当小车停止运动时及时断开电源.
4.测量位移时要测各计数点到计数零点的距离
读数时应估读到毫米的下一位。
例3.某同学做此实验时步骤如下:
A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,放开纸带,再接通电源。
B.将打点计时器固定在长木板上,并接好电路。
C.把一条绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面挂上适当的钩码。
D.小车停止运动后,直接取下纸带。
E.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限
位孔。
F.换上新纸带,重复操作三次,然后从所有纸带中选取一条点迹清晰的进行数据处理。
其中错误或遗漏的步骤有:(1)_______(2)______
将以上步骤完善后按合理的顺序填写在下面横线上。
________________________________。
答案:
(1)A选项中应先接通电源,再释放纸带;
(2)D选项中取纸带前应先断开电源。
合理顺序:BECADF。
回忆
纸带能给我们提供哪些信息?
通过测量或计算还能得到哪些信息?
舍掉开头过于密集的点,从清楚的点开始。
0.10s
0.10s
过于密集/不清晰的点
问题1:怎样分析和选取纸带上的点?
若纸带上点与点之间的距离较小,每五个计时点取一个计数点 ,依次标号为0,1,2,3,4,5
(间隔是0.1s)
四、数据处理
例:求3这个计数点的速度:
x 4 -x 2
v3 = v24 = ——— = —————
2T
△x 24
△t
T为多少
x1
x2
x3
x4
x5
问题2:如何计算出所取点的瞬时速度?
位置编号 0 1 2 3 4
瞬时速度v1
瞬时速度v2
瞬时速度v3
小车的瞬时速度随时间增大而增大。
思考:小车的具体运动规律是什么
- -
0.201
0.280
0.432
0.355
同理,可求出另外两条纸带的情况
6.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50 Hz,记录小车做匀变速运动的纸带如图所示,在纸带上选择标出0~5六个计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出.纸带旁并排放着带有最小刻度为毫米的刻度尺,零刻度跟计数点0对齐.由图可以读出1、3、5三个计数点跟0点的距离x1、x3、x5,请将测量值填入表中.
则小车通过计数点2的瞬时速度为 _____m/s;通过计数点4的瞬时速度为 _____m/s;小车的加速度是 _____m/s 2.
【解析】测距时用的是毫米刻度尺,故读数时应估读到0.1毫
米,计数点1、3、5到0点的距离分别为x1=1.20 cm,
x3=5.40 cm,x5=12.00 cm,计数点2、4的瞬时速度分别为
,v4=
加速度
答案:1.20 5.40 12.00 0.21 0.33 0.60
2、图象法(v - t 图象):
① 根据所得数据,选择合适的标度建系(图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积)
② 根据所得数据确定点的位置,观察和思考点的分布规律。
③ “拟合”图象:从点的分布可以有很大把握地说这些点应该在一条直线上,画出一条直线,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
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?
如图为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,(A点为第一个点)相邻计数点间的时间间隔T=0.1 s。
(1)计算各点瞬时速度,且vD=______ m/s,vC=_____ m/s,vB=______ m/s。
(2)在坐标系中画出小车的v-t图线,并根据图线求出a= (3)将图线延长与纵轴相交,交点的物理意义是____
(3)将图线延长后,与纵轴的交点的速度表示零时刻小车经过A点的速度大小。
谢谢观看