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18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18张ppt） |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 69.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-02-14 22:40:50 | ||
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文档简介
(共18张PPT)
2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律
物体自由下落、飞机起飞、动物奔跑，这些等这些运动中都有速度的变化。怎样探索速度随时间变化的规律呢。
这一节我们研究小车在重物牵引下的运动，看看小车的速度是怎样随时间变化的。
知识回顾
结构图
工作电压
学生电源（电压为的交流电源）
220V的交流电源
打点周期
；当f=50Hz时，每隔T=0.02s的时间打一个点。
知识回顾
【例】下图为某次实验打出的一条纸带，请求出第2、4四点的瞬时速度及物体运动的加速度。
实验思路
思路：利用打点计时器打出的纸带，计算物体各个时刻的瞬时速度，做出物体运动的v-t图像，根据图像可判断物体运动的性质，并求出物体运动的加速度。
一端附有定滑轮的长木板
打点计时器
纸带
小车
细绳
钩码
实验步骤
把附有定滑轮的长木板放在桌面上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在木板上远离滑轮的一端，纸带穿过打点计时器，并连接在小车后面。
把细绳栓在小车上，使细绳跨过定滑轮，并在下面挂上合适的钩码。
把小车停在靠近打点计时器的位置，先接通电源，再放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源。
增减所挂钩码数，再做两次实验。
数据处理
选一条点迹最清晰的纸带，舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点。
为了便于测量，每5个计时点取1个计数点进行测量，则两计数点间的时间间隔。
一次性测出各个计数点到计时起点的距离、、 …
用平均速度代替各点的瞬时速度：，， …。将各计数点对应的时刻和瞬时速度记录表格中。
作v-t图像
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.10
0
0.20
0.30
0.70
0.80
0.40
0.50
以为纵轴，时间t为横轴建立平面直角坐标系，根据表中数据在坐标系中描点。
观察点的分布，大致落在一条直线上，因此用一条平滑的曲线（包括直线）“拟合”这些点，让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点对称的分布在直线两侧。
.
.
.
.
.
.
小车在重物牵引下运动的v-t图像为一条倾斜的直线，其速度随时间均匀增加
图像的斜率表示小车的加速度，取图像上相距交远的两点对应的坐标，可计算加速度。
实验结论
实验前，应让小车停在靠近打点计时器的位置，这样可以最大限度地利用纸带的有限长度。
实验操作时，必须先接通电源，再释放小车，可以最大限度利用纸带长度。
打完一条纸带后要立即关闭电源，避免计时器线圈过热而损坏。
要避免小车和滑轮相碰损坏，在小车与滑轮相碰前要及时用手按住小车。
电磁打点计时器适用的是低压交流电源，电火花计时器适用的是220V的交流电源。
注意事项
例：在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点瞬时速度如下
计数点序号 1 2 3 4 5 6
计数点对应的时刻（s） 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
通过计数点的速度（cm／s） 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0
为了计算加速度，合理的方法是（ ）
A．根据任意两计数点的速度用公式算出加速度
B．根据实验数据画出v－t图，量出其倾角，由公式a = tanθ求出加速度
C．根据实验数据画出v－t图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式算出加速度
D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
C
例：某物理探究实验小组，使用50 Hz交流电利用打点计时器打出的一条纸带如图所示．A、B、C、D、E为纸带上所选的计数点．每相邻的两个计数点之间有四个小点未画出（计算结果均保留两位有效数字）
（1）计数点间的时间间隔为_______s；
（2）根据纸带上所测得的数据，打点计时器打下C点时小车的瞬时速度。
0.10
0.34
五、数据处理
1.纸带的选取和测量
在三条纸带中选一条点迹最清晰的纸带，舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点当作计时起点（0点），为了便于测量，每5个计时点取1个计数点，则两个相邻计数点之间的时间间隔是0.1s。
0
1
2
3
五、数据处理
2.计算所取点的瞬时速度
用求平均速度的方法来代瞬时速度
0
1
2
3
1.2cm
1.6cm
2.0cm
2.4cm
平均速度 → 瞬时速度（如何测△x）
将实验数据填入设计好的表格中
位置 0 1 2 3 4 5
时刻t/s 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
速度v/m·s-1 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80
数据处理
为了方便测量，舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点。
一般5个计时点取1个计数点进行测量，则两计数点间的时间间隔。
一次性测出各个计数点到计时起点的距离、…
用平均速度代替各点的瞬时速度： ；
； …
结 束
2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律
物体自由下落、飞机起飞、动物奔跑，这些等这些运动中都有速度的变化。怎样探索速度随时间变化的规律呢。
这一节我们研究小车在重物牵引下的运动，看看小车的速度是怎样随时间变化的。
知识回顾
结构图
工作电压
学生电源（电压为的交流电源）
220V的交流电源
打点周期
；当f=50Hz时，每隔T=0.02s的时间打一个点。
知识回顾
【例】下图为某次实验打出的一条纸带，请求出第2、4四点的瞬时速度及物体运动的加速度。
实验思路
思路：利用打点计时器打出的纸带，计算物体各个时刻的瞬时速度，做出物体运动的v-t图像，根据图像可判断物体运动的性质，并求出物体运动的加速度。
一端附有定滑轮的长木板
打点计时器
纸带
小车
细绳
钩码
实验步骤
把附有定滑轮的长木板放在桌面上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在木板上远离滑轮的一端，纸带穿过打点计时器，并连接在小车后面。
把细绳栓在小车上，使细绳跨过定滑轮，并在下面挂上合适的钩码。
把小车停在靠近打点计时器的位置，先接通电源，再放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源。
增减所挂钩码数，再做两次实验。
数据处理
选一条点迹最清晰的纸带，舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点。
为了便于测量，每5个计时点取1个计数点进行测量，则两计数点间的时间间隔。
一次性测出各个计数点到计时起点的距离、、 …
用平均速度代替各点的瞬时速度：，， …。将各计数点对应的时刻和瞬时速度记录表格中。
作v-t图像
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.10
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0.20
0.30
0.70
0.80
0.40
0.50
以为纵轴，时间t为横轴建立平面直角坐标系，根据表中数据在坐标系中描点。
观察点的分布，大致落在一条直线上，因此用一条平滑的曲线（包括直线）“拟合”这些点，让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点对称的分布在直线两侧。
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小车在重物牵引下运动的v-t图像为一条倾斜的直线，其速度随时间均匀增加
图像的斜率表示小车的加速度，取图像上相距交远的两点对应的坐标，可计算加速度。
实验结论
实验前，应让小车停在靠近打点计时器的位置，这样可以最大限度地利用纸带的有限长度。
实验操作时，必须先接通电源，再释放小车，可以最大限度利用纸带长度。
打完一条纸带后要立即关闭电源，避免计时器线圈过热而损坏。
要避免小车和滑轮相碰损坏，在小车与滑轮相碰前要及时用手按住小车。
电磁打点计时器适用的是低压交流电源，电火花计时器适用的是220V的交流电源。
注意事项
例：在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点瞬时速度如下
计数点序号 1 2 3 4 5 6
计数点对应的时刻（s） 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
通过计数点的速度（cm／s） 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0
为了计算加速度，合理的方法是（ ）
A．根据任意两计数点的速度用公式算出加速度
B．根据实验数据画出v－t图，量出其倾角，由公式a = tanθ求出加速度
C．根据实验数据画出v－t图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式算出加速度
D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
C
例：某物理探究实验小组，使用50 Hz交流电利用打点计时器打出的一条纸带如图所示．A、B、C、D、E为纸带上所选的计数点．每相邻的两个计数点之间有四个小点未画出（计算结果均保留两位有效数字）
（1）计数点间的时间间隔为_______s；
（2）根据纸带上所测得的数据，打点计时器打下C点时小车的瞬时速度。
0.10
0.34
五、数据处理
1.纸带的选取和测量
在三条纸带中选一条点迹最清晰的纸带，舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点当作计时起点（0点），为了便于测量，每5个计时点取1个计数点，则两个相邻计数点之间的时间间隔是0.1s。
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1
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五、数据处理
2.计算所取点的瞬时速度
用求平均速度的方法来代瞬时速度
0
1
2
3
1.2cm
1.6cm
2.0cm
2.4cm
平均速度 → 瞬时速度（如何测△x）
将实验数据填入设计好的表格中
位置 0 1 2 3 4 5
时刻t/s 0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
速度v/m·s-1 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80
数据处理
为了方便测量，舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点。
一般5个计时点取1个计数点进行测量，则两计数点间的时间间隔。
一次性测出各个计数点到计时起点的距离、…
用平均速度代替各点的瞬时速度： ；
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结 束