高一物理课件21

第二章匀变速直线运动的研究§2-1实验：探究小车速度随时间变化的规律复习巩固：1.平均速度：2.瞬时速度：3.如何通过打上点的纸带求出平均速度和瞬时速度：运动物体通过的位移△x跟所用时间△t的比值运动物体通过某一位置的速度或在某一时刻的速度FDF△x=?△t=?△x=?△t=?纸带上EF段的平均速度是多少？纸带上E点的瞬时速度是多少？新课学习:

物体的运动通常是比较复杂的。放眼所见，物体的运动规律各不相同。在生活中，人们跳远助跑、水中嬉戏、驾车行驶、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。

物体的速度变化到底存在规律吗？怎样探索复杂运动蕴涵的规律呢？本节课我们将通过实验的方法，探究小车的速度随时间的变化规律，同时了解如何发现物体运动的规律．二、实验器材：①一端附有定滑轮的长木板②小车③纸带④细绳⑤钩码⑥打点计时器⑦低压交流电源⑧导线⑨刻度尺一、实验目的：1.掌握用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律。

2.学会根据实验数据进行猜测、用图象方法处理数据，观察规律。三、实验原理:根据连接体沿同一直线运动时速度大小相等，通过研究纸带上的的打点就可以研究小车的速度随时间变化的规律。四、实验步骤：1.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没有滑轮的一端，连接好电路。实验条件：a．合力恒定，细线与木板是平行的。b．接50HZ，4—6伏交流电。2.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定的小车的后面，实验装置如图所示。3.把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打出一系列的点迹，取下纸带，换上新纸带，重复实验三次。4.从以上几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的点，在后边便于测量的地方找到第一个点确定计数点。通常把每打五个点的时间作为时间单位，即Ｔ＝0.02s×5=0.1s。在选好的第一点下面记作0，在第六点作为计数点1，第十一点作为计数点2，依次标出各个计数3、4、5……5、在每一个计数点的两侧各取一个点，使得这两个点间的时间间隔为0.2s,量出这0.2s所对应的位移,求出纸带在这段位移内的平均速度，这个平均速度可以近似认为是该计数点的瞬时速度。将测量和计算结果填入表2－1中。1026、以速度v为纵坐标，时间t为横坐标在坐标纸上建立直角坐标系，根据表2－1中的数据在坐标系中描点。用一条平滑的曲线“拟合”坐标系中描出的点，曲线反映出的规律为物体实际运动的情况。7、根据所描绘的图象，你能判断小车的运动的什么特点吗？认真分析图象，得出结论。8、整理仪器。五、实验注意事项：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。5、先接通电源，后让纸带运动。6、打点结束后立即关闭电源。4、开始时，应将小车位置摆正，使纸带与拉绳的方向一致，且不与打点计时器的限位孔边相摩擦。7、在用刻度尺测量各计数点间的距离时，应注意读数的有效数字的位数，以mm为单位时，应保留到小数点后第一位。表2-1小车在几个时刻瞬时速度计时点12345时间t/s

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5平均速度V1V2V3V4V5v/(m/s)

0.55

0.6

0.66

0.715

0.775六、实验数据处理方法：1023456利用纸带上的计数点，根据计算出打点计时器在打1、2、3、4、5各点时的瞬时速度。1、列表法：实验结论

：从表中数据可以看出，小车运动的速度越来越大，且在相等时间内，速度的变化量近似相等，则小车做匀加速直线运动△t（1）建立坐标系V(m/s)t/s00.10.20.30.40.50.30.40.20.10.60.50.80.70.9△v△v△v△t△t2、图象法：（2）描点1（3）画图线你能从图象中看出小车做什么运动吗？1、从V-t图象中可以看出，在相等时间△t内小车运动速度的变化量△V相等，即小车的速度均匀变化，所以小车做匀变速直线运动。实验结论：2、V-t图象中所画图线为一条倾斜直线，表明小车运动的加速度保持不变，则小车做匀加速直线运动。3、图线没有经过坐标原点，说明小车在初始时刻的速度v0不为零。答案：纸带上相邻点间的时间间隔相同，而点与点间的距离近似相等，则小车做匀速运动．1.如果探究得到小车在钩码拉动下沿平直的长木板上运动，纸带上打出的点与点的间隔距离近似相等，那么小车做什么运动？2.在探究小车带动纸带运动时，纸带上打出的点与点间的距离不相等，那么小车做什么运动？答案：纸带上点与点间的距离不相等，说明相同时间内位移不相等，则小车做变速运动．解析：钩码的个数决定小车所受的牵引力，小车在不同牵引力作用下的运动不同，若钩码个数过多，在纸带上打的点过少，若钩码个数过少，在纸带上打的点过密，这两种情况都不利于对实验数据的分析。3.教材上：“……将细绳绕过滑轮，下面挂上适当的钩码，小车在钩码的牵引下运动。”其中，你对“适当的钩码”如何理解?答案：挂适当的钩码的目的是使纸带受适中的拉力，从而使纸带运动的速度适中，纸带上的点疏密适中。1．接通电源与释放小车，这两个操作的时间关系应当是：(

)A．先接通电源，后释放小车；B．先释放小车，后接通电源；C．释放小车的同时接通电源；D．先接通电源或先释放小车都可以。2．打点计时器振针打点的周期，决定于：(

)A．交流电压的高低；B．交流电的频率；C．永久磁铁的磁性强弱；D．振针与复写纸的距离。[课堂练习]AB[课堂练习]3、从下列所给器材中，选出在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中所需的器材有：

；为达到实验目的，还缺少＿＿＿＿＿。①打点计时器；②天平；③低压直流电源；④细绳；⑤纸带；⑥小车；⑦钩码；⑧秒表；⑨一端有滑轮的长木板。4、在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述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上没有滑轮的一端，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，下边吊着合适的钩码G.断开电源，取出纸带Ｄ、Ｂ、Ｆ、Ａ、Ｅ、Ｇ、Ｃ①④⑤⑥⑦⑨

低压交流电源5、在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5

共6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐，由图可以读出三个计数点1、3、5跟0

点的距离填入下列表格中（1）填表：（2）计算小车通过计数点“2