人教版高中物理必修一2.1《实验：探究小车速度随时间变化的规律》课件 17张PPT

(共18张PPT)
原创:聂聚红
2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律
引入新课
在生活中,
列车开动、飞机着陆
(如图).在自然界里,猎豹捕食(如图)
、物体下落、鸽子飞翔、蜗牛爬行、蚂蚁搬家……这些运动中速度都有变化吗？
物体的速度变化存在规律吗？怎样探索复杂运动蕴含的规律？
引入新课
寻求一种运动的特点和规律,一般要从某个具体事例开始.这一节我们用打点计时器探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.请同学们思索一下怎样利用讲桌上的实验器材,探究小车速度随时间的变化规律．
实验探究
一．实验目的
1．进一步练习使用打点计时器．
2．利用v－t图象处理数据,并据此判断物体的运动性质．
二．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,如v－t图象是一条倾斜的直线,说明物体做匀变速直线运动．
核心突破
例1．用打点计时器研究物体在空中竖直下落的运动,得到如图所示的一段纸带．测得AB＝7.65
cm,BC＝9.17
cm.已知交流电频率是50
Hz,则打B点时物体的瞬时速度为________
m/s.
=2.10m/s
2.10
另需
电源
刻度尺
实验探究
三．实验器材
（1）
打点计时器
（2）
小车
（3）
钩码
（4）
纸带
（5）
细绳
（6）
一端附有定滑轮的长木板
实验探究
四．实验步骤
⑴
把附有滑轮的长木板放在实验桌上，将细绳绕过滑轮并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定,连接好电路.
⑵
将纸带穿过打点计时器,连在小车后面,并使小车停在靠近计时器处,在小车的另一端通过细绳挂上钩码.
⑶
先接通电源,再释放小车,让小车拖着纸带运动,打完一条纸带后立即关闭电源.
⑷
更换纸带,重复做2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,等打点稳定后,再释放小车.
3.打点完毕后,立即断开电源.
4.牵引小车的钩码质量要适宜.如果质量过大,纸带上打出的计时点太少.如果质量过小,打出的计时点过于密集,不便于测量距离.
5.要防止钩码落地,避免小车跟滑轮相碰.
6.在坐标纸上画v-t图象时,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.
例2.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F、G……）
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,释放小车
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.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔
将以上步骤完善______________________.
____________________________.
____________________________________.
写出合理的步骤顺序_____________.
BECADF
D中取下纸带前应先断开电源
A中应先通电,再放纸带
补充步骤F：换上新纸带,重复2次
核心突破
五．数据处理
1.怎样选择纸带？
2.怎样计算计数点的瞬时速度？
选择最清晰的纸带,舍掉开头一些过于密集的点,找一个适当的点当计时起点..
用一小段时间内的平均速度代替.
核心突破
请根据手中纸带,每隔4个点选一个计数点,测算出对应位置的速度,完成表格.
位置
1
2
3
4
5
速度m/s
答案
0.32
0.38
0.44
0.51
0.58
答案
0.1s
0.2
0.3
0.4
0.5
v(m/s)
t(s)
O
请将上题中所得数据在v-t图像中描出.
5.由图像可知,小车的v-t图象是一条_________.
答案
倾斜直线
实验探究
六.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
课堂小结
1.瞬时速度的计算:
2.实验步骤:
固定连接;安装纸带;连接钩码;通电;放车;取纸带;重复.
3.注意事项
4.误差分析:摩擦不均匀;测量有误差;作图不准确
5.小车运动的v-t图像是一条直线.
6.图像纵截距是初速度,交点表示等速.
课堂检测
1．关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作,下列说法中错误的是（　　）
A．长木板不能侧向倾斜,但可一端高一端低
B．在释放小车前,小车应靠近滑轮处
C．应先接通电源,待打点计时器开始打点后再释放小车
D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动
答案
B
2．（实验数据处理）某校物理探究实验小组，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，则：
（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vC＝_____m/s.
（计算结果保留两位有效数字）
0.10
0.34
作业布置
固学案第13页：
第5题、第9题、第10题
谢谢欣赏