实验：探究小车速度随时间变化的规律修改版(精品)

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,描述运动的物理量,位移：,速度：,加速度：,表示物体位置的变化，用从初位置到末位置的有向线段表示,。矢量,物理意义：,定义,：,表示物体运动的快慢,（位置的变化率）,单位,m/s,2,，,矢量,平均速度与瞬时速度,速度与速率,物理意义：,表示物体速度变化快慢的物理量,定义：,（速度的变化率）,单位,m/s,，,矢量,矢量：其方向与速度变化的方向相同,速度、速度的变化量与加速度的区别,第二章 匀变速直线运动的研究,实验：探究小车速度随时间变化的规律,一、认识电磁打点计时器,作用：,电磁打点计时器是一种记录物体在一定时间间隔内位移的仪器。,特点：,它使用,交流电源,，工作电压在,6,V,以下,。,电源的频率是,50,赫兹,时，它每隔,0.02s,打一个点。,不能长时间连续工作。,二、认识电火花计时器,电磁打点计时器是振针上下振动，通过复写纸在纸带上打点。,电火花计时器是电火花将墨粉熔化到纸带上打点。,纸带运动受阻较小，实验误差较小。,电火花计时器使用,220v,交流电,。电源的频率是,50,赫兹,时，它每隔,0.02s,打一个点。,问题,1,：打点计时器可以直接得到什么物理量,?,问题,2,：通过打点计时器可以间接测量什么物理量？,两点间的平均速度,某点的瞬时速度,加速度,知识回顾,Example,实验小车运动是物理学中最简单物体运动，它运动的,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？,通过打点计时器等 实验仪器来探究小车速度随时间变化的规律,导入,实验,如何设计实验？,实验设计,实验需要什么仪器？,实验仪器怎样安装放置？,实验时注意什么？,打点计时器、试验小车、细绳、纸带、带滑轮导轨,课本,P34,图,2.1,1,先,启动计时器,后,放开小车,，,随后,关闭电源,释放小车时，应使小车靠近打点计时器。,一、实验步骤,1,如下图所示，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,打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源,3,把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点,4,换上新的纸带，重复实验两次,5,增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验,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,取下纸带前，先断开电源,4,要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它,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，而使各段位移无多大差别，从而使测量误差增大，加速度的大小以能在,50 cm,长的纸带上清楚地取得六、七个计数点为宜,二、数据处理的方法,1,选取纸带、确定计数点并进行测量,(1),在三条纸带中选择一条最清晰的纸带,(2),为了便于测量，一般舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作计时起点,(0,点,),(3),每,5,个点,(,相隔,0.1 s),取,1,个计数点进行测量,(,如下图所示，相邻两点中间还有,4,个点未画出,),数据处理,(,列表、画图,),选择一条较理想的纸带，用,平均速度代替瞬时速度的方法,得到各计数点的瞬时速度。,0.40,0.56,0.48,0.72,增减所挂钩码数目，以改变小车运动速度快慢，再做两次实验。,0.64,Excel,绘制,v-t,图,描点连线作图,0.30,0.45,0.74,0.60,0.89,1.03,0.40 0.48 0.56 0.64 0.72,思考：,1,、如何根据图线求出纸带上对应测量点“,0”,、“,6”,的瞬时速度？,2,、根据图象能求出小车的加速度吗？,3,、利用计算机绘制的图象中有一个函数，讨论这个函数式的物理意义？,描点连线作图,00.10.20.30.40.5,1.2,1.0,0.8,0.6,0.4,0.2,t,v,t/s,v/(m.s,-1,),问题,图线的特点？,小车的运动规律？,如何求加速度？,如果这些点不在一条直线上，怎么办？,0.30,0.45,0.74,0.60,0.89,1.03,你能用自己的语言描述小车速度随时间变化的规律吗？,实验结论,实验结论,1,、小车的速度随时间的增加而均匀增加,2,、小车速度随时间逐渐增大；相同时间里，速度增量相同；成正比,在测定匀变速直线运动加速度的实验中，某同学操作中有以下实验步骤：,A,拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先放开纸带，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加速运动,F,将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔,(1),其中错误或遗漏的步骤有,(,遗漏步骤可编上序号,G,、,H)_,(2),将以上步骤完善并按合理顺序写在横线上：,_.,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；,补充步骤,G,：换上新纸带，重复三次；,(2),步骤顺序为：,EBFCADG,案例：汽车沿平直的公路行驶，小明坐在汽车驾驶员旁，注视着速度计，并记下间隔相等时刻的速度值，如下表所示。,t/s,0,5,10,15,20,25,30,35,40,45,50,v/km,h,-1,20,30,40,50,50,50,50,35,20,5,0,问题,1,：作出,v-t,图。,问题,2,：求出各段的加速度？,【,跟踪发散,】,1,1.,关于用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，以下说法正确的是,(,),A,打点计时器应固定在长木板上靠近滑轮的一端,B,开始实验时小车应放在靠近打点计时器的位置,C,应先启动打点计时器，待打点稳定后再释放小车,D,牵引小车的钩码质量越大越好,答案：,BC,答案：,C,A,电磁打点计时器是只能记录时间而不能记录位移的仪器,B,若电源频率,f,50 Hz,，则每相邻的两个计数点之间的时间间隔为,0.1 s,C,打,B,点时运动物体的速度,v,B,0.20,m/s,D,本实验也可以采用电火花计时器,答案：,BD,课堂小结,用打点计时器来测量小车随时间的变化规律，为后面学习匀变速直线运动打下基础。,