物理人教版（2019）必修第一册2.1《实验：探究小车速度随时间变化的规律》（共15张ppt）
文档属性
| 名称 | 物理人教版（2019）必修第一册2.1《实验：探究小车速度随时间变化的规律》（共15张ppt） |
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| 格式 | zip | ||
| 文件大小 | 294.3KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-09-08 00:00:00 | ||
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文档简介
(共15张PPT)
2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律
一、实验目的
1.巩固打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法。
2.通过实验探究，学会利用图像处理实验数据的科学方法。
3.知道小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。
二、实验仪器
电磁打点计时器，重物，导线，低压交流电源，纸带，刻度尺；
小车，一端附有滑轮的长木板，细绳，钩码。
注意:区分电火花打点计时器----交流电压220V
实验装置示意图
三、实验原理
1.了解打点计时器.
一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一个点（由于电源频率是50Hz）。
2.纸带上的点反映了相应运动物体在不同时刻的位置，处理出纸带上所打点的瞬时速度，就可以了解物体运动的情况。
3.用v-t图象法看物体的运动规律：即先根据求出打第n个点时纸带的即时速度，后做出v-t图，看物体的运动情况并尝试求物体运动的平均加速度。
1 2 3 4 5
0
S1
S2
S3
S4
S5
四、实验步骤
1.把一端附有滑轮的长木板平放再实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。
2.把一条细绳栓在小车上，细绳跨过滑轮，并在细绳的另一端挂上合适的钩码，试放手后，小车能在长木板上平稳的加速滑行一段距离，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车后面。
实验条件：
a．合力恒定，细线与木板是平行的。
b．接50HZ，4—6伏交流电。
3.把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打出一系列的点，取下纸带，换上新纸带，重复实验三次。
4.选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的点，确定计数始点，表明计数点，正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离，并把测量结果填入表中，用逐差法求出加速度的值，，最后求其平均值，还可求出各计数点对应的速度，做v—t图象，求得直线的斜率即为物体运动的加速度。
实验装置示意图
五、注意事项
1.小车的加速度应适当大一些，以能在纸带上长约50cm的范围内清楚地取7～8个计数点为宜。
4.不要分段测量各段位移，统一量出各点到计数点0之间的距离），读数时应估读到毫米的下一位。
2.要防止钩码落地时和小车跟定滑轮相撞，纸带打完后即时断开电源。
3.应区别打点计时器打出的点和人为选取的计数点（一般每5个点取一个计数点），选取的计数点不得少于6个。
5.注意计数点间时间间隔T的大小！
例1. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，为了减小测量小车运动加速度的相对误差，下列措施中有益的是（ ）
A. 使小车运动的加速度尽量小一些
B. 适当增加挂在细绳下的钩码的个数
C. 在同样条件下打出多条纸带，选其中一条最理想的进行测量和计算
D. 舍去纸带上较密集的点，然后选取计数点进行计算
(a)
布
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·
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4
5
(b)
图
例2、图 (a)表示用打点计时器记录小车的运动情况，开始时小车在光滑水平玻璃板上运动，后来在薄布面上运动。打点计时器电源的频率为50Hz。图 (b)为小车在薄布面上运动时纸带上记录的一些点，在每相邻的两点之间都有四个点未画出，按时间顺序为0、1、2、3、4、5六个计数点。用尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离，分别是 8.78、16.08、21.87、26.16、28.94（单位：cm）。
（1）求出1、2、3、4各点的速度，然后取0点为计时时刻画出速度图象。
（2）由图象得出小车在薄布面上运动的加速度多大？方向如何？
1.由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：
如图所示，0、1、2……为时间间隔相等的各计数点，S1、S2、S3……为相邻两计数点之间的距离，若△S= S2－S1=……=C（常数），即若两连续相等的时间间隔里的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速运动。
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S2
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S4
S5
方法拓展：
2.由纸带求物体运动加速度的方法：
⑴用“逐差法”求加速度.
根据S4－S1= S5－S2= S6－S3=3aT2（T为相邻两计数点之间的时间间隔）
⑵用v-t图象法看物体的运动规律：即先根据求出打第n个点时纸带的即时速度，后做出v-t图，图线的斜率即为物体运动的加速度。
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图
例4、做匀变速直线运动的小车带动纸带通过打点计时器，打出的部分计数点如图所示 (每相邻两个计数点间还有4个点，图中末画出)。已知打点计时器使用的是50 Hz的低压交流电，则打点计时器在打“2”时小车的速度v2=_________m/s (保留2位有效数字)。 你估计，第6个计数点和第7个计数点之间的距离最可能是_________cm.。
2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律
一、实验目的
1.巩固打点计时器的使用、纸带数据处理和测量瞬时速度的方法。
2.通过实验探究，学会利用图像处理实验数据的科学方法。
3.知道小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。
二、实验仪器
电磁打点计时器，重物，导线，低压交流电源，纸带，刻度尺；
小车，一端附有滑轮的长木板，细绳，钩码。
注意:区分电火花打点计时器----交流电压220V
实验装置示意图
三、实验原理
1.了解打点计时器.
一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一个点（由于电源频率是50Hz）。
2.纸带上的点反映了相应运动物体在不同时刻的位置，处理出纸带上所打点的瞬时速度，就可以了解物体运动的情况。
3.用v-t图象法看物体的运动规律：即先根据求出打第n个点时纸带的即时速度，后做出v-t图，看物体的运动情况并尝试求物体运动的平均加速度。
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四、实验步骤
1.把一端附有滑轮的长木板平放再实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。
2.把一条细绳栓在小车上，细绳跨过滑轮，并在细绳的另一端挂上合适的钩码，试放手后，小车能在长木板上平稳的加速滑行一段距离，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车后面。
实验条件：
a．合力恒定，细线与木板是平行的。
b．接50HZ，4—6伏交流电。
3.把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打出一系列的点，取下纸带，换上新纸带，重复实验三次。
4.选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的点，确定计数始点，表明计数点，正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离，并把测量结果填入表中，用逐差法求出加速度的值，，最后求其平均值，还可求出各计数点对应的速度，做v—t图象，求得直线的斜率即为物体运动的加速度。
实验装置示意图
五、注意事项
1.小车的加速度应适当大一些，以能在纸带上长约50cm的范围内清楚地取7～8个计数点为宜。
4.不要分段测量各段位移，统一量出各点到计数点0之间的距离），读数时应估读到毫米的下一位。
2.要防止钩码落地时和小车跟定滑轮相撞，纸带打完后即时断开电源。
3.应区别打点计时器打出的点和人为选取的计数点（一般每5个点取一个计数点），选取的计数点不得少于6个。
5.注意计数点间时间间隔T的大小！
例1. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，为了减小测量小车运动加速度的相对误差，下列措施中有益的是（ ）
A. 使小车运动的加速度尽量小一些
B. 适当增加挂在细绳下的钩码的个数
C. 在同样条件下打出多条纸带，选其中一条最理想的进行测量和计算
D. 舍去纸带上较密集的点，然后选取计数点进行计算
(a)
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例2、图 (a)表示用打点计时器记录小车的运动情况，开始时小车在光滑水平玻璃板上运动，后来在薄布面上运动。打点计时器电源的频率为50Hz。图 (b)为小车在薄布面上运动时纸带上记录的一些点，在每相邻的两点之间都有四个点未画出，按时间顺序为0、1、2、3、4、5六个计数点。用尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离，分别是 8.78、16.08、21.87、26.16、28.94（单位：cm）。
（1）求出1、2、3、4各点的速度，然后取0点为计时时刻画出速度图象。
（2）由图象得出小车在薄布面上运动的加速度多大？方向如何？
1.由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：
如图所示，0、1、2……为时间间隔相等的各计数点，S1、S2、S3……为相邻两计数点之间的距离，若△S= S2－S1=……=C（常数），即若两连续相等的时间间隔里的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速运动。
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方法拓展：
2.由纸带求物体运动加速度的方法：
⑴用“逐差法”求加速度.
根据S4－S1= S5－S2= S6－S3=3aT2（T为相邻两计数点之间的时间间隔）
⑵用v-t图象法看物体的运动规律：即先根据求出打第n个点时纸带的即时速度，后做出v-t图，图线的斜率即为物体运动的加速度。
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例4、做匀变速直线运动的小车带动纸带通过打点计时器，打出的部分计数点如图所示 (每相邻两个计数点间还有4个点，图中末画出)。已知打点计时器使用的是50 Hz的低压交流电，则打点计时器在打“2”时小车的速度v2=_________m/s (保留2位有效数字)。 你估计，第6个计数点和第7个计数点之间的距离最可能是_________cm.。