（学习方略）2013-2014高中物理 2.1 实验 探究小车速度随时间变化的规律课件 新人教版必修1

课件21张PPT。第二章 匀变速直线运动的研究
1 实验：探究小车速度随时间变化的规律1.进一步练习使用打点计时器
2.会利用平均速度求瞬时速度
3.会利用v-t图像处理实验数据，并据此判断物体的运动性质 1.瞬时速度的计算：各计数点的瞬时速度可用以该点为中间时
刻的一段时间内的平均速度来代替：vn=
2.根据v -t图像判断运动性质：用描点法可作出小车的v-t图
像，根据图像的形状可判断小车的运动性质
3.加速度的计算：利用v -t图像的斜率求出小车的加速度电磁打点计时器(或电火花计时器)、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、复写纸、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源一、实验步骤
1.如图所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。2.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。
3.把小车停在靠近打点计时器处，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行小点。
4.换上新的纸带，重复实验两次。
5.增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验。 二、数据处理
1.表格法
(1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4…如图所示。(2)依次测出01、02、03、04…之间的距离x1、x2、x3、x4…，填入表中。 (3)1、2、3、4…各点的瞬时速度分别为： v1= 、v2=
、v3= 、v4= …。将计算得出的各点的
速度填入表中。
(4)根据表格中的数据，分析速度随时间怎么变化。
2.图像法
(1)在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速
度，并根据表格中的数据在坐标系中描点。(2)画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的
点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计，如图所
示。
(3)观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律。
(4)据所画v-t图像求出小车运动的加速度a= 。1.木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀。
2.根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速度有误差。
3.作v-t图像时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差。1.牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使纸带上的点太少，或者加速度太小，而使各段位移差别不大，误差增大。
2.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。
3.先接通电源，等打点稳定后，再释放小车。
4.打点完毕，立即断开电源。
5. 要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，在小车到达滑轮前及时用手按住。6.要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个点取一个计数点,即时间间隔为t=0.02×5 s
=0.1 s。
7.不要逐次测量各段位移，应尽可能地一次测量完毕。
8.在坐标纸上画v-t图像时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图像尽量分布在较大的坐标平面内。热点1 实验原理及操作
【典例1】在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号G、H ……)
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平板上，并接好电路
C.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码D.取下纸带
E.将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动
F.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
(1)所列步骤中有错误的是：___________________________。
(2)遗漏的步骤：_____________________________________。
(3)将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序：_____________。【标准解答】(1)步骤A中应先通电，再放纸带，顺序不能颠倒；D中取下纸带前应先断开电源；E中操作时应不挂钩码。
(2)遗漏的步骤G：换上新纸带，重复实验三次。
(3)步骤完善后，合理的实验步骤顺序为：BFECADG
答案：(1)A中应先通电，再放纸带；D中取下纸带前应先断开电源；E中操作时应不挂钩码
(2)G：换上新纸带，重复实验三次
(3)BFECADG 热点2 实验数据处理
【典例2】(2013·天水高一检测)在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，如图所示为记录小车运动情况的一条纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T＝0.1 s。(1)计算D、C、B各点的瞬时速度，vD＝______m/s，
vC＝______m/s，vB＝______m/s。
(2)在如图所示坐标系中作出小车的v-t图像，并根据图像求出a＝______。 【标准解答】(1)若时间较小，平均速度可以代替某点的瞬时
速度。
D点的瞬时速度vD= =390 cm/s=3.9 m/s
C点的瞬时速度vC= =264 cm/s=2.64 m/s
B点的瞬时速度vB= =138 cm/s=1.38 m/s(2)由(1)中数据作出小车的v-t图像如图所示，由图线的斜率
可求得它的平均加速度
a= =12.6 m/s2
答案：(1)3.9 2.64 1.38 (2)图见标准解答 12.6 m/s2