高中物理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课件新人教版必修1.ppt

1、第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律,一、实验目的 1进一步练习使用打点计时器及利用纸带求瞬时速度。 2探究小车速度随时间的变化规律。 3会用图象法处理实验数据。,三、实验器材 电磁打点计时器(或电火花计时器)、复写纸、导线、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、交流电源。 四、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。 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

2、着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点，关闭电源。 4换上新的纸带，重复实验两次。 5增减所挂钩码的个数，按以上步骤再做两次实验。,五、数据处理 1瞬时速度的计算 (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如图所示。,(2)依次测出01、02、03、04的距离x1、x2、x3、x4，填入表中。,2作出小车运动的vt图象 (1)定标度、描点：坐标轴的标度选取要合理，应使图象大致分布在坐标平面中央。描点时要用平行于两坐标轴的虚线标明该点的位置坐标。(所描的点一般用“”

3、标明) (2)连线：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。,六、误差分析,七、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，应立即断开电源。 (4)要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，在小车到达滑轮前及时用手按住。 (5)牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使纸带上的点太少，或者加速度太小，而使各段位移差别不大，误差增大。,(6)要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点，一般在纸带上

4、每隔四个计时点取一个计数点，即时间间隔t0.1 s。 (7)在坐标纸上画vt图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量分布在较大的坐标平面内。,要点一实验原理及操作 例1 (2017德州高一检测)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， 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将平板一端垫高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动 F将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 (1)所列步骤中有错误的是：_ _。 (2)遗漏的步骤(遗漏步骤

5、可编上序号G、H)： _。 (3)将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序： _。,解析(1)步骤A中应先通电，再放纸带，顺序不能颠倒；D中取下纸带前应先断开电源。 (2)遗漏的步骤G：换上新纸带，重复实验三次。 (3)步骤完善后，合理的实验步骤顺序为：BFECADG。 答案(1)A中应先通电，再放纸带；D中取下纸带前应先断开电源 (2)G：换上新纸带，重复实验三次 (3)BFECADG,针对训练1 用如图1所示的装置做“探究小车速度随时间变化的规律”实验，下列做法正确的是() A小车从靠近定滑轮处释放 B先启动计时器，再释放小车 C实验前要平衡小车受到的阻力 D电火花计时器接学生电源直流输出端,解

6、析在释放小车前，小车应尽量靠近打点计时器，远离滑轮处，以便在纸带上打出更多的点，有利于实验数据的处理和误差的减小，A错误；实验中为了在纸带上打出更多的点，也为了打点的稳定，应先启动打点计时器，然后释放小车，B正确；该实验不需要平衡小车受到的阻力，C错误；电火花计时器接220 V交流电源，D错误。 答案B,要点二实验数据处理 例2 (2017天水高一检测)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图2所示为记录小车运动情况的一条纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T0.1 s。,(1)计算D、C、B各点的瞬时速度，vD_ m/s，vC_ m/s，vB_ m/s。 (2)在如图3所示坐标系中作出小车的vt图象，并根据图象求出a_。,由纸带求加速度的方法 如图所示的纸带各计数点1、2、3、4、5、所对应的速度分别是v1、v2、v3、v4、v5、，T为计数点间的时间间隔。 (1)图象法 由多组数据描绘出vt图象，vt图象中直线的斜率即为物体运动的加速度。此方法准确、科学，但较繁琐。,针对训练2 利用打点计时器“探究小车的速度随时间变化的规律”，打出的纸带如图4所示，已知交流电源的频率为50 Hz，从计数点1开始，