2.1实验：探究小车随时间变化的规律（共19张PPT）物理人教版（2019）必修第一册

(共19张PPT)
实验：探究小车随时间变化的规律
思考
如何研究一个物体运动规律？
（知道物体在不同时刻的速度）
如何知道物体在不同时刻的速度？用什么仪器可以测得？
（打点计时器）
实验设计
学生电源，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
实验步骤
（1）把附有滑轮的长木板放在实验桌上；把打点计时器固定。
（2）将纸带连在小车后面，再穿过打点计时器。
（3）在小车的另一端通过细绳挂上钩码。
（4）先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条纸带后立即关闭电源。
（5）更换纸带，重复做三次。
注意事项
1.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器
2.先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车，当小车停止运动时及时断开电源
3.要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它
4.小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使纸带上打的点太少，或加速度太小使各段位移无法区别，从而使误差增大
处理纸带
舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始,每隔四个计时点取一个计数点 ；
取六个点，依次标号为0，1，2，3，4，5
0.10s
0.10s
过于密集/不清晰的点
处理纸带
例：求3这个计数点的速度：
x 4 -x 2
v3 = v24 = ——— = ————
2△t
x 24
2△t
△t为多少
x1
x2
x3
x4
x5
哪一种方法更好？
如何利用v I t图求加速度
①取任意两组数据求出Δv 和Δt ，然后代
入 求解。
②在v —t 图象上取一段时间Δt（尽量取
大一些），找出Δt 对应的Δv ，代入
求解。
（画图时让不在直线上的点尽可能等量地分布在直线两侧，就是为了使偏大或偏小的误差尽可能地抵消，所以图象也是减小误差的一种手段，也就是说应该用图象上的点，而不是用实验所得到的数据）
△v
a = ——
△t
△v
a = ——
△t
2 实验：探究小车速度随时间变化的规律

思维体操
实验室如何获得较简单的运动？
如何设计实验？
需要哪些器材？
一、实验设计
二、实验步骤
⑴ 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。
⑵ 穿纸带；挂钩码。
⑶ 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。
⑷ 换纸带，加钩码，再做一次。
三、实验注意点
1．固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。
2．滑轮不能过高,细绳应与木板平行.
3．小车应由紧靠打点计时器处开始释放，在撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。
4．先接通电源，后让纸带运动。
5．打点结束后立即关闭电源。
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？
四、纸带分析
怎样分析和选取纸带上的点
开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始,每隔五个间隔取一个计数点，(每两个计数点之间的时间间隔是0.1s）；
取六个点，标号 0，1，2，3，4，5
如何计算所取点的速度？
平均速度 → 瞬时速度（如何测△x）
如何设计表格记录数据？
0
1
2
3
△x0
△x1
△x2
△x3
五、数据处理
位置 0 1 2 3 4 5
时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
V1/ms-1
V2/ms-1
7.46
8.51
9.48
11.53
10.50
6.50
五、数据处理
1、列表法。
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
思考
① 为什么画出的是一条直线？
② 若某个点明显偏离直线，可能是什么原因及怎样处理？
③ 从图上可以看出小车的速度随时间怎样变化？
④ 实验册上的思考题.