2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律 课件 2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册(共14张PPT)

(共14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
小车、附有滑轮的长木板、打点计时器、纸带、细绳、刻度尺、坐标纸.
一、实验器材
把一端带有滑轮的长铝板平放在实验桌上,铝板上放一个可以左右移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带,另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳。小车在槽码的牵引下运动,通过研究纸带上的信息,就可以知道小车运动的速度是怎样随时间变化的。
二、实验原理
(1）安装实验器材。
三、实验操作
把打点计时器接到交流电上。
将计时器固定在没有滑轮的一边。
纸带穿过限位孔，放置在墨粉纸盘下。
小车靠近打点计时器。
(2）放开小车，让他拖着纸带运动。
三、实验操作
于是打点计时器在纸带上打下一行小点。
立即关闭电源。
增减所挂的钩码，更换纸带，再做两次实验。
(1)为了便于测量，舍掉纸带开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点，把它标为o，相隔0.1s的计数点，依次标为A、B、C、D……
(2）用刻度尺测量各点的位置（一般使刻度尺的零刻度线与О点对齐，即О点的位置记为O),并记录在表1中。
四、处理数据
四、处理数据
点迹密集重合不可用
计数点序号 O A B C D E …
计数点对应的时刻/s 0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.10
计数点对应的位置坐标x/m
0
0.0085
0.0205
0.0359
0.0519
0.0710
读数：精度为0.1cm，需要估读到下一位。
选做起始点O
四、处理数据
3.计算各相邻计时点间的位移xOA、xAB、xBC、xCD、xDE…并记录在下表中.
时间间隔为0.1s
五、注意事项
1.打点前，应使物体停在　　 (填“靠近”或“远离”)打点计时器的位置.
2.打点时，应先 　　　　，待打点计时器打点　　 后，再拉动纸带.
3.打点计时器不能连续工作太长时间，打点之后应立即关闭电源.
4.对纸带进行测量时，不要分段测量各段的位移，正确的做法是一次测量完毕，即统一测量出各个计数点到起始点之间的距离.
靠近
开启电源
稳定
5.为减小实验误差，A、B、C、D…不一定是连续的计时点，可以每5个点(中间隔4个点)取一个计数点，此时两计数点的时间间隔T＝ s.
6.计算某计数点的瞬时速度时，一般地Δx、Δt应取该计数点前、后两个
计数点之间的位移和时间，vn＝ .
7.如果这些点难以落在曲线上，应该使他们大致均匀地分布在曲线两侧。
0.1
五、注意事项
一、打点计时器的应用原理与操作
　(1)打点计时器是记录做直线运动物体的_____和_____的仪器.电火花打点计时器是其中的一种，其工作电压是______，电火花打点计时器靠电火花和墨粉打点，当电源的频率为50 Hz时，它每隔_____秒打一次点.
例1
时间
位移
220 V
0.02
打点计时器是记录运动物体时间和位移的仪器，均使用交流电源，电火花打点计时器的工作电压是220 V，当电源频率为50 Hz时，它每隔0.02 s打一次点.
(2)以下是练习使用电火花打点计时器的部分实验步骤，其中错误的操作是________.
A.把打点计时器固定在桌子上，把墨粉纸盘套在纸盘轴上，让纸带穿过
　限位孔
B.把打点计时器与6 V低压直流电源相连
C.用手水平地拉动纸带，然后启动电源
D.关闭电源，取下纸带，用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离x0，用公式v＝ 计算纸带运动的平均速度
BC
电火花打点计时器使用220 V交流电源，故B错误；
实验时应先启动电源，再拉动纸带，故C错误.
二、瞬时速度的计算与速度—时间图像
　(1)电磁打点计时器使用的电源是_______(填“交流6 V”或“交流220 V”)电源，实验室使用我国民用电(频率50 Hz)时，如果每相邻的计数点间还有4个点未标出，则相邻两个计数点间的时间间隔为______.
例2
交流6 V
0.1 s
(2)在“练习使用打点计时器”的实验中，某同学选出了一条清晰的纸带，并取其中的A、B、C…七个点进行研究，这七个点和刻度尺标度对应的位置如图所示.(打点计时器所用电源频率为50 Hz)
4.10
可求出A点到D点的距离是______ cm.
(3)由实验数据可得A点到D点的平均速度是________ m/s；B点的瞬时速度是________ m/s.(结果均保留两位有效数字)
0.14
0.13