课件类：新课标人教版　2.1探究小车速度随时间变化的规律.ppt

都昌一中刘用,复习：,打点计时器可以测量什么物理量？时间位移打点计时器是测量时间与位移的仪器时间：两点的时间间隔为0.02s位移：用刻度尺测量通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么物理量？可以求两点间的平均速度一点的瞬时速度加速度。,例,实验问题提出,物体的运动通常是比较复杂的：在生活中，人们跳远助跑、水中嬉戏、驾车行使、高山滑雪；在自然界里，雨点下落、鸽子飞翔、猎豹捕食、蜗牛爬行、蚂蚁搬家、飞机起飞这些运动中都有速度的变化。,1.这些物体的速度变化存在什么规律吗？,2.怎样探索复杂运动蕴涵的规律呢？,思想方法探究,要想探究一个物体的速度随时间变化的规律，必须知道物体在不同时刻的速度。通过上一章的学习，我们知道，直接测量瞬时速度是比较困难的，我们可以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分析，可近似得到多个时刻的瞬时速度。为了更直观地反映各时刻速度随时间变化的规律，可采用图象描点法，根据几个时刻的速度与时间关系作出v-t图线。,导入：,试验小车运动是物理学中最简单物体运动，哪它的运动的速度随时间变化有什么规律呢？我们可以通过什么方法来研究？通过试验!可以通过打点计时器等试验仪器来探究小车速度随时间变化的规律哪如何设计试验？实验中要注意什么？,试验设计：,试验需要什么仪器？打点计时器、学生电源、导线、试验小车、细绳、纸带、复写纸、带滑轮长木板试验仪器怎样安装放置？(如图所示),二实验步骤,木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定，连接好电路穿纸带；挂钩码。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。换纸带，加钩码，重复二至三次.,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。,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,如何代替？（选择包括该点在内的一段位移（该点最好处在中间时刻位置）x，找出对应的时间t，用xt作为该点的瞬时速度）；对于选取的两个端点的速度暂时不计算（误差较大）；测量各个计数点之间的距离应考虑估位(有效数字)、单位。,如何计算所取点的速度？,四纸带分析,用计算较准确的平均速度来代替瞬时速度,五数据处理,1、列表法。,如何处理记录数据？,五数据处理,实验测得一组数据如下：,t,v,图线的特点？,小车的运动规律？,如何求加速度？,为什么这些点不能全部落在拟合的直线上，只能大致在一条直线上？,五数据处理,2、图象法（v-t图象）：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）根据所得数据确定点的位置,观察和思考点的分布规律。“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,试验结论：,小车的速度随时间的增加而均匀增加小车速度随时间逐渐增大；相同时间里，速度增量相同；,取任意两组数据求出v和t，然后代入vt求解。在vt图象上取一段时间t（尽量取大一些），找出两个时刻对应的坐标值求出v，代入vt求解。哪一种方法更好？（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）纸带上零时刻的速度和末速度如何求？（根据图象来求，这样可以减小误差）,如何根据（vt图象）求小车的加速度和初速度？,实例探究：,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,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vt图，量出其倾角，由公式a=tg求出加速度C根据实验数据画出vt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,分析：方法A偶然误差较大。方法D实际上也仅由始末两个速度决定，偶然误差也比较大，只有利用实验数据画出对应的vt图，才可充分利用各次测量数据，减少偶然误差。由于在物理图象中，两坐标轴的分度大小往往是不相等的，根据同一组数据，可以画出倾角不同的许多图线，方法B是错误的。正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公式算出加速度，即方法C。答案C,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G、H）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将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动F将纸