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

1、原创原创:聂聚红聂聚红2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律引入新课引入新课在生活中在生活中, , 列车开动、飞机着陆列车开动、飞机着陆 ( (如图如图).).在自然界里在自然界里, ,猎豹猎豹捕食捕食( (如图如图) ) 、物体下落、鸽子飞翔、蜗牛爬行、蚂蚁搬家、物体下落、鸽子飞翔、蜗牛爬行、蚂蚁搬家这这些运动中速度都有变化吗？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？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？引入新课引入新课 寻求一种运动的特点和规律寻求一种运动的特点和规律,一般要从某个具体事例一般要从某个具体事例开始开始.这一节我们用打点

2、计时器探究小车在重物牵引下的这一节我们用打点计时器探究小车在重物牵引下的运动运动,看看小车的速度是怎样随时间变化的看看小车的速度是怎样随时间变化的.请同学们思索请同学们思索一下怎样利用讲桌上的实验器材一下怎样利用讲桌上的实验器材,探究小车速度随时间的探究小车速度随时间的变化规律变化规律实验探究实验探究 一实验目的一实验目的 1进一步练习使用打点计时器进一步练习使用打点计时器 2利用利用vt图象处理数据图象处理数据,并据此判断物体的并据此判断物体的运动性质运动性质 二实验原理二实验原理 1求纸带上某点迹瞬时速度一般用一小段时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间内的平均速度代替

3、 2vt图象上图象上,图线的倾斜程度表示加速度的图线的倾斜程度表示加速度的大小大小,如如vt图象是一条倾斜的直线图象是一条倾斜的直线,说明物体说明物体做匀变速直线运动做匀变速直线运动核心突破核心突破 例1用打点计时器研究物体在空中竖直下用打点计时器研究物体在空中竖直下落的运动落的运动,得到如图所示的一段纸带测得得到如图所示的一段纸带测得AB7.65 cm,BC9.17 cm.已知交流电频率已知交流电频率是是50 Hz,则打则打B点时物体的瞬时速度为点时物体的瞬时速度为_ m/s.TxxvBCABB2s02. 022cm17. 9cm65. 7=2.10m/s2.10另需另需电源电源刻度尺刻度尺

4、实验探究实验探究 三实验器材三实验器材 （1）打点计时器打点计时器（2）小车小车（3）钩码钩码（4）纸带纸带（5）细绳细绳（6）一端附有定滑轮的长木板一端附有定滑轮的长木板实验探究实验探究四实验步骤四实验步骤 把附有滑轮的长木板放在实验桌上，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，将细将细绳绕过滑轮并使滑轮伸出桌面，绳绕过滑轮并使滑轮伸出桌面，把打点计把打点计时器固定时器固定, ,连接好电路连接好电路. . 将纸带穿过打点计时器将纸带穿过打点计时器, ,连在小车后面连在小车后面, ,并并使小车停在靠近计时器处使小车停在靠近计时器处, ,在小车的另一端在小车的另一端通过细绳挂上钩码通过细绳挂上钩码. .

5、 先接通电源先接通电源, ,再释放小车再释放小车, ,让小车拖着纸带让小车拖着纸带运动运动, ,打完一条纸带后立即关闭电源打完一条纸带后立即关闭电源. . 更换纸带更换纸带, ,重复做重复做2 2次次. .注意事项注意事项 1.开始释放小车时开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器应使小车靠近打点计时器. 2.先接通电源先接通电源,等打点稳定后等打点稳定后,再释放小车再释放小车. 3.打点完毕后打点完毕后,立即断开电源立即断开电源. 4.牵引小车的钩码质量要适宜牵引小车的钩码质量要适宜.如果质量过大如果质量过大,纸带纸带上打出的计时点太少上打出的计时点太少.如果质量过小如果质量过小,打出的计时点

6、打出的计时点过于密集过于密集,不便于测量距离不便于测量距离. 5.要防止钩码落地要防止钩码落地,避免小车跟滑轮相碰避免小车跟滑轮相碰. 6.在坐标纸上画在坐标纸上画v-t图象时图象时,注意坐标轴单位长度的注意坐标轴单位长度的选取选取,应使图像尽量分布在较大的坐标平面内应使图像尽量分布在较大的坐标平面内. 例例2.2.在研究匀变速直线运动的实验中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其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上序号F F、GG）A.A.拉住纸带拉住纸带, ,将小车移至靠近打点计时器处放开纸带将小车移

7、至靠近打点计时器处放开纸带, ,再接通电再接通电源源, ,释放小车释放小车B.B.将打点计时器固定在平板上将打点计时器固定在平板上, ,并接好电路并接好电路C.C.把一条细绳拴在小车上把一条细绳拴在小车上, ,细绳跨过定滑轮细绳跨过定滑轮, ,下面吊着适当重的下面吊着适当重的钩码钩码D.D.取下纸带取下纸带E.E.将纸带固定在小车尾部将纸带固定在小车尾部, ,并穿过打点计时器的限位孔并穿过打点计时器的限位孔将以上步骤完善将以上步骤完善_._._._._._.写出合理的步骤顺序写出合理的步骤顺序_._. BECADFD中取下纸带前应先断开电源中取下纸带前应先断开电源A中应先通电中应先通电,再放纸

8、带再放纸带补充步骤补充步骤F：换上新纸带：换上新纸带,重复重复2次次核心突破 五数据处理五数据处理 1.怎样选择纸带？怎样选择纸带？ 2.怎样计算计数点的瞬时速度？怎样计算计数点的瞬时速度？选择最清晰的纸带选择最清晰的纸带,舍掉开头一些过于密舍掉开头一些过于密集的点集的点,找一个适当的点当计时起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用一小段时间内的平均速度代替.核心突破核心突破 请根据手中纸带请根据手中纸带,每隔每隔4个点选一个计数点个点选一个计数点,测算出对应位置测算出对应位置的速度的速度,完成表格完成表格.位置位置12345速度速度m/s答案答案0.320.380.440

9、.51 0.58答案答案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请将上题中所得数据在v-t图像中描出图像中描出. 5.由图像可知由图像可知,小车的小车的v-t图象是一条图象是一条_.答案答案倾斜直线倾斜直线实验探究实验探究 六六.误差分析误差分析 1木板的粗糙程度不同木板的粗糙程度不同,摩擦不均匀摩擦不均匀 2根据纸带测量的位移有误差根据纸带测量的位移有误差,从而计算出从而计算出的瞬时速度有误差的瞬时速度有误差 3作作vt图象时单位选择不合适或人为作图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差图不准确带来误差课堂小结课堂小结 1.瞬时速度的计算瞬时

10、速度的计算: 2.实验步骤实验步骤: 固定连接固定连接; ;安装纸带安装纸带; ;连接钩码连接钩码; ;通电通电; ;放车放车; ;取纸带取纸带; ;重复重复. . 3.注意事项注意事项 4.误差分析误差分析:摩擦不均匀摩擦不均匀;测量测量有误差有误差;作图作图不准确不准确 5.小车运动的小车运动的v-t图像是一条直线图像是一条直线. 6.图像纵截距是初速度图像纵截距是初速度,交点表示等速交点表示等速.TxxvBCABB2课堂检测课堂检测1关于关于“探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作的实验操作,下列说法中错误的是（）下列说法中错误的是（）A长木板不能侧向倾斜长

11、木板不能侧向倾斜,但可一端高一端低但可一端高一端低B在释放小车前在释放小车前,小车应靠近滑轮处小车应靠近滑轮处C应先接通电源应先接通电源,待打点计时器开始打点后再待打点计时器开始打点后再释放小车释放小车D要在小车到达定滑轮前使小车停止运动要在小车到达定滑轮前使小车停止运动答案答案B 2（实验数据处理）某校物理探究实验小（实验数据处理）某校物理探究实验小组，使用组，使用50 Hz交流电利用打点计时器打出交流电利用打点计时器打出的一条纸带如图所示的一条纸带如图所示A、B、C、D、E为纸为纸带上所选的计数点每相邻的两个计数点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：之间有四个小点未画出，则：（1）计数点间的