高中物理人教版必修1课件：第2章 1实验：探究小车速度随时间变化的规律(1)33张PPT

(共33张PPT)
第二章
1　实验：探究小车速度随时间变化的规律
※ 掌握实验原理及实验仪器的安装与使用
※※ 学会用图象法处理实验数据
※ 能根据“v－t”图象描述小车的运动规律
课 前 预 习
实验原理
平均
形状
斜率
打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、复写纸片、细绳、钩码、刻度尺、导线、_________电源。
实验器材
交流
1．(如图所示)把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路。
实验步骤
2．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，放手后，看小车能否在木板上________________，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车的后面。
3．把小车停靠在打点计时器处，先____________，后___________，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的小点。
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。
平稳地滑行
接通电源
释放小车
课 内 探 究
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，计时器工作后，再放开小车，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．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，而使各段位移无多大差别，从而使误差增大，加速度的大小以能在50cm长的纸带上清楚地取得六、七个计数点为宜。
探究一 实验操作的注意事项
5．要区别计时器打出的点与人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个点取一个计数点，即时间间隔为T＝0.02×5s＝0.1s。
6．不要分段测量各段位移，应尽可能地一次测量完毕(可先统一量出各计数点到计数起点O之间的距离)。读数时应估读到毫米的下一位。
7．描点时最好用坐标纸，在纵、横轴上选取合适的单位，用细铅笔认真描点。
(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：________________。
解题指导：(1)牢记实验操作的步骤；(2)知道操作过程的注意事项。
解析：(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
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
G：换上新纸带，重复实验三次
BFECADG
①④⑤⑥⑦⑨
交流电源
AC
解析：(1)打点计时器是一种计时仪器，所用电源为交流电，因此③⑧不用选，但实验还缺少低压交流电源，钩码的质量在实验中不用测量，因此②不用选。
(2)实验中要调节滑轮的高度使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上，可以减小摩擦，所以A对；要适当地选取坐标轴的单位长度使图象尽量分布在较大的坐标平面内，所以B错；开始前要先接通电源后松开纸带，打完点要先断开电源后取纸带，这样可以使实验效果更好，所以C对；钩码的质量要适中，不要太大也不要太小，以100g左右为宜，所以D错。
1．纸带的选取和处理
(1)多条纸带中选取一条点迹清晰且点迹排成直线的纸带进行处理。
(2)舍掉开头一段过于密集的点，找一个适当的点作计时起点，为了减少测量误差和便于计算，每隔4个“计时点”选取一个“计数点”进行测时，相邻计数点的时间间隔为0.1秒。
(3)测量距离时从选取的计时起点到各个计数点的距离。
探究二 实验数据处理的方法
2．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开始点，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…，测量各计数点到0点的距离x，并记录填入表中。
位置编号 0 1 2 3 4 5
时间t/s
x/m
v/(m·s－1)


②分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离Δx1、Δx2、Δx3…。
③利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度，填入上面的表格中。
④根据表格的数据，分析速度随时间怎么变化。


3．误差分析
(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图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差。
(1)下表列出了打点计时器打下B、C、E、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下D点时小车的瞬时速度。
0.864
位置 B C D E F
速度/(m/s－1) 0.737 0.801 _______ 0.928 0.994
(2)以A点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度—时间关系图线。
(3)根据你画出的小车的速度—时间关系图线计算出的小车的加速度a＝_______m/s2，方向是___________(填A→B，或B→A)
0.64
B→A
(1)读出滑块的长度d为_________cm。
(2)滑块通过光电门的速度v1、v2分别为_______m/s、__________m/s。
(3)滑块的加速度大小为___________。(计算结果保留两位小数)
4.42
0.88
1.47
3.93 m/s2
课 堂 达 标
课 时 作 业