高中物理粤教版必修1第二章 第三节 从自由落体到匀变速直线运动(共16张PPT)

(共16张PPT)
探究匀变速直线运动
数学
推演
一、理论推导：匀变速直线运动规律
讨论与
交流
能否根据速度图象推导出
匀变速直线运动的位移公式
匀加速直线运动速度图象
1、实验目的
（1）．用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动
（2）．探究小车速度随时间变化的规律
2、实验原理
（1）．求纸带上某点迹瞬时速度一般用一小段时间内的平均速度代替。
（2）．
v
－t
图象上，图线的倾斜程度表示加速度的大小，根据纸带上求出的各点的瞬时速度在
v－t
图象上作出图象，求出加速度，说明物体所做的运动。
二.实验探究
4、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。
电磁打点计时器(或电火花计时器)、交流电源、导线、纸带、带滑轮的长木板、小车、钩码、细绳、复写纸片、刻度尺。
3、实验器材
（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列小点。
（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。
公式法：
5、数据处理
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、5、6,
测量各计数点到
0
点的距离
x
，如图所示。
(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…
计算平均速度
，用平均速度代替相关计数点的瞬时速
度，填入下面的表格中。
(4)
根据表格中的数据，分析速度随时间怎么变化。
位置编号
1
2
3
4
5
v/(m·s－1)
图象法
(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
图象求出其斜率，就是小车运动的加速度。
题型：对实验过程的理解
例：在
“
探究小车速度随时间变化规律
”
的实验中，按照实验进行的先后顺序，将步骤的代号填在横线上________。
A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车的后面
B．把打点计时器固定在长木板的没有滑轮的一端，并连好电路
C．换上新的纸带，再重复做两次
D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面
E．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动
F．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，另一端吊着合适的钩码
G．断开电源，取出纸带
解析：正确的实验步骤是：把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的一端，并连好电路；把穿过打点计时器的纸带固定在小车的后面，把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，另一端吊着合适的钩码；使小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车，让小车运动；打完一条纸带，断开电源取下纸带，换上新的纸带；再重复做两次．
答案：DBAFEGC
例.
在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，图中给出了从
0点
开始，每
5
个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6
都为计数点。测得：x1＝1.40
cm，x2＝1.90
cm，x3＝2.38
cm，x4＝2.88
cm，x5＝3.39
cm，x6＝3.87
cm。那么：
(1)
在计时器打出点
1、2、3、4、5
时，小车的速度分别为：v1＝______cm/s，v2＝______cm/s，v3＝_______cm/s，v4＝________cm/s，v5＝________cm/s；
(2)
在平面直角坐标系中作出
v－t
图象；
(3)
分析小车运动速度随时间变化的规律。
题型：实验数据的处理
解析：(1)
显然，两相邻的计数点之间的时间间隔为
T＝0.02×5
s＝0.1
s。对应各点的速度分别为
v1＝
(x1+x2)
/2T＝(1.40+1.90)/0.2cm/s＝16.50
cm/s
v2
＝(x2+x3)
/2T
＝(1.90+2.38)/0.2cm/s＝21.40
cm/s
同理可得v3＝26.30
cm/s；v4＝31.35
cm/s；v5＝36.30
cm/s
(2)利用描点法作出v－t图象，如图所示。
(3)小车运动的
v－t
图象是一条倾斜向上
的直线，说明速度随时间均匀增加，它
们成
“
线性关系
”。
答案：(1)16.50　21.40　26.30　31.35　36.30　(2)图象见解析　(3)速度随时间均匀增加
思考：
如何利用纸带上的点较为准确的得到匀变速直线运动的加速度？