实验探究小车速度随时间变化的规律课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,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。,我们如何探索物体运动所蕴含的规律呢？,提出问题,物体的运动通常是比较复杂的。放眼所见，物体的,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。,我们如何探索物体运动所蕴含的规律呢？,要探究一个物体的运动随时间变化的规律，必须知道物体在不同时刻的速度，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，计算得到各个时刻的瞬时速度。,提出问题,物体的运动通常是比较复杂的。放眼所见，物体的,思考,如何研究一个物体运动规律？,（知道物体在不同时刻的速度）,如何知道物体在不同时刻的速度？用什么仪器可以测得？,（打点计时器）,思考如何研究一个物体运动规律？,3,2,、纸带能给我们提供哪些信息？,1,、打点计时器的类型、结构、工作原理？,回忆,3,、通过测量或计算还能得到哪些信息？,位移、时间,（测量位移与时间的仪器）,位移,用刻度尺测量,时间,两点的时间间隔为,0.02s,可以求两点间的平均速度一点的瞬时速度加速度,2、纸带能给我们提供哪些信息？1、打点计时器的类型、结构、工,例,1,：下图为某次实验打出的一条纸带，请求出第二点、第四点的瞬时速度及物体运动的加速度。,回忆,例1：下图为某次实验打出的一条纸带，请求出第二点、第,5,学习重点,练习使用打点计时器,对运动的速度随时间变化规律的探究。,学习重点练习使用打点计时器,学习难点,1,、各点瞬时速度的计算。,2,、对实验数据的处理、规律的探究。,学习难点1、各点瞬时速度的计算。,2.,掌握判断物体是否做匀变速运动的方法。,3.,测定匀变速直线运动的加速度。,实验目的,1.,用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，探究小车速度随时间的变化规律。,2.掌握判断物体是否做匀变速运动的方法。3.测定匀变速直,实验器材,电源，刻度尺,钩码,小车,细绳,纸带,打点计时器,一端附有定滑轮的长木板,需要哪些仪器？,实验器材电源，刻度尺钩码小车细绳纸带打点计时器一端附有定滑轮,9,实验步骤,把附有滑轮的长木板放在实验桌上；将细绳绕过滑轮并使滑轮伸出桌面；把打点计时器固定，连接好电路。,将纸带穿过打点计时器，连在小车后面。在小车的另一端通过细绳挂上钩码。,先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条纸带后立即关闭电源。,更换纸带，重复做三次。,实验步骤 把附有滑轮的长木板放在实验桌上；将细绳绕过滑轮并,10,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；滑轮不能过高,细绳应与木板平行,2.,开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器,3.,先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车，当小车停止运动时及时断开电源,4.,实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们被碰坏或跌坏。所以,，当小车到达滑轮前及时用手按住它，,防止小车从板上掉下来,5.,小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使纸带上打的点太少，或加速度太小使各段位移无法区别，从而使误差增大,6.,打点结束后立即关闭电源,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；,11,处理的纸带,舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始,若纸带上点与点之间的距离较小，,每五个,计时点取一个计数点,依次标号为,0,，,1,，,2,，,3,，,4,，,5,（间隔不再是,0.02s,）（但要看具体情况灵活选定）；,0.10s,0.10s,过于密集,/,不清晰的点,问题,1,：怎样分析和选取纸带上的点？,处理的纸带舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始,若纸带上点与,12,处理的纸带,例：求,3,这个计数点的速度：,x,4,-,x,2,v,3,=,v,24,=,2,t,x,24,2,t,t,为多少,?,x,1,x,2,x,3,x,4,x,5,问题,2,：如何计算出所取点的瞬时速度？,(1),用求平均速度的方法来代替，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,x,t,作为该点的瞬时速度,；,(2),对于选取的两个端点的速度暂时不计算（误差较大）,(3),测量各个计数点之间的距离应考虑,估位,、,单位,。,处理的纸带例：求3这个计数点的速度：x 4-x 2v,13,数据处理,:,列表法,小车的瞬时速度随时间增大而增大。,思考,:,小车的具体运动规律是什么,?,-,0.201,0.280,0.432,0.355,0.512,同理，可求出另外两条纸带的情况,数据处理:列表法小车的瞬时速度随时间增大而增大。思考:小车的,14,数据处理,:,图象法,根据所得数据，选择合适的标度建立直角坐标系（图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）,根据所得数据描出各点的位置（描点法）,观察和思考各点的分布规律,数据处理:图象法 根据所得数据，选择合适的标度建立直角坐标,15,t,/s,v,/(,m/s),描绘小车的,v,I,t,图,各点的分布大致都落在一条直线上，因此，我们可以推断：如果没有实验误差的理想情况下，所描出的各点应全部落到这条直线上。画直线时，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,.,通过图像可以判断小车做匀加速直线运动,t/sv/(m/s)描绘小车的v I t图 各点的,16,哪一种方法更好？,如何利用,v,I,t,图求加速度,取任意两组数据求出,v,和,t,，然后代,入 求解。,在,v t,图象上取一段时间,t,（尽量取,大一些），找出,t,对应的,v,，代入,求解。,（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）,v,a,=,t,v,a,=,t,哪一种方法更好？如何利用v I t图求加速度取任意两组数,17,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,t/s,o,0.10,0.20,0.30,0.40,v/(m/s),与纵轴的交点是什么意思？,如何求加速度？,t=0.4s,V=,？,0.2m/s,0.10.20.30.40.50.6t/so0.100.20,实验结论：,小车的速度随时间的增加而均匀增加,所以小车做匀加速直线运动,实验结论：小车的速度随时间的增加而均匀增加,实验：探究小车速度随时间变化的规律,问题讨论,第,2,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问题讨论第2章 匀,用计算机描绘,V-t,图,用计算机描绘V-t图,求出纸带的加速度和,B,点的速度。（相邻两点间还有,4,点未标出）,问题与练习：,求出纸带的加速度和B点的速度。（相邻两点间还有,例,1,：在,探究小车速度随时间变化的规律,的实验中，某同学的操作有以下步骤,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,将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔,其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上序号,G,、,H,）,将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。,解析：（,1,）,A,中应先通电，再放纸带。（,2,）,D,中取下纸带前应先断开电源。（,3,）补充步骤,F,：换上新纸带，重复三次。,步骤顺序为：,BECADF,问题与练习：,例1：在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，某,例,2,：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,计数点序号,1,2,3,4,5,6,计数点对应的时刻（,s,）,0.10,0.20,0.30,0.40,0.50,0.60,通过计数点的速度（,cm,s,）,44.0,62.0,81.0,100.0,110.0,168.0,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,v,t,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,v,t,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,问题与练习：,例2：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,问题与练习：,习,1,、质量都是,m,的物体在水平面上运动，则在下图所示的运动图像中表明物体做匀速直线运动的图像的是,(),A,C,x,问题与练习：习1、质量都是m的物体在水平面上运动，则在下图所,问题与练习：,习,2,、一枚自制的小火箭由地面竖直向上发射时的,V-t,图像如图所示，则火箭上升到最高点的位置对应图中的,(),A,O,点,B,A,点,C.B,点,D,C,点,D,问题与练习：习2、一枚自制的小火箭由地面竖直向上发射时的V,问题与练习：,习,3,、甲、乙两车从平直公路上的同一处向同一方向运动，其速度图像如图所示，则,(),A,、开始阶段甲车在乙车的前面，,20s,后乙车比甲车的速度大,B,、开始阶段乙车在甲车的前面，,20s,后乙车比甲车的速度大,C,、,20s,末乙车追上甲车,D,、在某一时刻乙车会追上甲车,A,D,问题与练习：习3、甲、乙两车从平直公路上的同一处向同一方,问题与练习：,习,4,、有一物体做直线运动，其速度图线如图所示那么，物体的加速度和速度方向相同的时间间隔,t,为,(),A,、只有,0t2s B,、只有,2st4s,C 0t2s,和,5st6s D,、,0t2s,和,6st8s,C,问题与练习：习4、有一物体做直线运动，其速度图线如图所示,问题与练习：,习,5,、某物体运动的,V-t,图像如图所示，下列说法中正确的是,(),A,、物体在,1s,末和,3s,末运动方向发生变化,B,、物体在,2s,末回到出发点,C,、物体在,2s,末和,4s,末时速度为零,D,、物体始终向前运动,C D,问题与练习：习5、某物体运动的V-t图像如图所示，下列说法中,问题与练习：,习,6,、汽车运动的,V-t,图像如下图所示，则汽车在,50s,末的加速度是,_m/s,2,，在,20s,末的加速度是,_m/s,2,，,200s,内的平均速度是,_ m/s,0,0.25,17,问题与练习：习6、汽车运动的V-t图像如下图所示，则汽车在,问题与练习：,习,7,、如图给出了汽车从,A,点出发到,B,点做直线运动的,V-t,图像，根据图像填空,(1),在,0,40s,内汽车做,_,运动，加速度是,_,(2),在,40s,120s,内汽车做,_,运动，加速度是,_,(3),在,120s,200s,内汽车做,_,运动，加速度是,_,，发生位移是,_,。,(4),由图像得到汽车从,A,点开始到速度大小为,10m/s,时所需的时间,_,。,匀加速,0.5,m/s,2,匀速直线,0,匀减速,-0.25m/s,2,800m,20s,160s,问题与练习：习7、如图给出了汽车从A点出发到B点做直线运动,可以。,剪下的纸条长度表示,0.1 s,时间内位移大小，可近似认为速度,.,vx,，纸条长度可认为表示速度,问题与练习,P,33,/3,可以。剪下的纸条长度表示0.1 s时间内位移大小，可近似认为,