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,学习目标定位,学习目标,知识储备,学习探究,典例精析,自我检测,知识储备区,学习目标,知识储备,学习探究,典例精析,自我检测,学习探究区,学习目标,知识储备,学习探究,典例精析,自我检测,典例精析,学习目标,知识储备,学习探究,典例精析,自我检测,典例精析,学习目标,知识储备,学习探究,典例精析,自我检测,典例精析,学习目标,知识储备,学习探究,典例精析,自我检测,针对训练,学习目标,知识储备,学习探究,典例精析,自我检测,自我检测区,学习目标,知识储备,学习探究,典例精析,自我检测,自我检测区,学习目标,知识储备,学习探究,典例精析,自我检测,高中物理,必修,1,人教版,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,会利用,v,-,t,图象处理实验数据，并据此判断物体的运动性质,3,1,进一步练习使用打点计时器,2,会利用平均速度求瞬时速度,4,能根据实验数据求加速度,一、实验器材,打点计时器、,、纸带、一端附有滑轮的,长木板、小车、细绳、钩码、,、坐标纸,二、实验原理,1,打点计时器打出的纸带能记录运动物体在不同时刻,的,2,纸带上某点的瞬时速度一般用一小段时间内的,代替,3,用描点法画出小车的,v,-,t,图象，图线的,表示加速度的大小，如果,v,-,t,图象是一条倾斜的直线，,说明小车的速度是均匀变化的,交流电源,刻度尺,位置,平均速度,倾斜程度,一、实验步骤,1,如图所示，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，打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路,2,把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上适当的钩码，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车的后面,3,把小车停在靠近打点计时器的位置，,先,，后,，让小车拖着,纸带运动，打点计时器就在纸带上打下,一串小点，随后立即关闭电源换上新纸带，重复操作两次,接通电源,释放小车,二、数据处理,1,挑选纸带并测量,在三条纸带中选择一条点迹最清晰的,为了便于测量，舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点当作计时起点,(0,点,),，,每,5,个点,(,相隔,0.1 s),取一个计数点,进行测量，如图所示,.(,相邻两点间还有,4,个点,未画出,),2,瞬时速度的计算和记录,(1),计算方法：时间间隔很短时，可用某段时间的平均速度表示这段,时间内某一时刻的瞬时速度，即,例如，图中计数点,4,的速度,其中,T,0.1 s.,位置,0,1,2,3,4,5,6,7,时刻,t,/s,0,0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,v,(ms,-1,),(2),设计表格并记录相关数据,3.,作出小车运动的,v,-,t,图象,(1),定标度：坐标轴的标度选取要合理，应使图象大致布满,坐标纸,(2),描点：在坐标纸上描出各个坐标点的位置,(3),连线：用一条平滑的曲线或直线“拟合”这些点,4,实验结论,如果画出的,v,-,t,图象是一条倾斜的直线，,说明小车做速度均匀变化的直线运动,图象和纵轴的交点表示开始计时时小车,的速度,初速度,三、注意事项,1,开始释放小车时，应使小车靠近,2,先,，等打点稳定后，再,3,打点完毕，立即断开电源,4,选取一条点迹清晰的纸带，舍弃开头点迹密集部分，适当选取计数点,(,注意计数点与计时点的区别,),，弄清楚所选的时间间隔,T,等于多少一般在纸带上每隔,4,个点取一个计数点，即时间间隔为,T,0.025 s,s.,5,在坐标纸上画,v,t,图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量布满坐标纸,6,利用描出的点作,v,t,图象时，不要将相邻的点依次相连成折线，而应使,在直线,(,或曲线,),上，不在线上的点,，个别离线较远的点,打点计时器,接通电源,释放小车,0.1,大多数点,均匀分布在直线,(,或曲线,),两侧,舍去,例,1,：在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，某同学进行了以下实验操作步骤，试找出其中的错误和遗漏的步骤,(,遗漏步骤可编上序号,G),A.,拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开纸带，,再接通电源,B.,将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电路,C.,把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当的钩码,D.,取下纸带，再断开电源,E.,将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔,F.,从所打的纸带中选取理想的纸带进行测量分析,错误和遗漏：,_,；,_,；,G._,；,正确的步骤顺序为,_,A,中应先接通电源，再放开纸带,D,中应先断开电源，再取下纸带,换上新纸带，重复实验两次,BECADGF,例,2,：在用电火花计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，图甲是一次记录小车运动情况的纸带，图中,A,、,B,、,C,、,D,、,E,为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出,(,电源频率为,50 Hz),(1),根据运动学有关公式可求得,v,B,=1.38 m/s,，,v,C,=_ m/s,，,v,D,=3.90 m/s.(,保留三位有效数字,),解析,（,1,）打,C,点时对应的速度为：,2.64,(2),利用求得的数值在图乙所示坐标纸上作出小车的,v,-,t,图线,(,从打,A,点时开始计时,),利用纸带上的数据求出小车运动的加速度,a,_ m/s,2,.(,保留三位有效数字,),(3),将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是,0.12 m/s,，此交点的物理意义是：,_,.,解析,（,2,）,12.6,A,点开始计时时，小车速度为,0.12m/s,解析,1.,如图所示是用电磁打点计时器测定,匀加速直线运动的加速度时得到的一,条纸带,测量出,AB,=1.2cm,AC,=3.6cm,AD,=7.2 cm,，计数点,A,、,B,、,C,、,D,中,每相邻两个计数点之间有四个点未,画出，以下说法正确的是,(,),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,解析,BD,既可以记录时间，又可以记录位移,打点的周期为,1/,f,=0.02s,相邻两个计数点间时间间隔,T=0.1s,两种都可以,1.2cm,3.6cm,7.2cm,2.,在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器接在,50 Hz,的低压交变 电源上某同学在打出的纸带上每,5,点取一个计数点，共取了,A,、,B,、,C,、,D,、,E,、,F,六个计数点,(,每相邻两个计数点间的四个点未画出,),，如图所示从每一个计数点处将纸带剪开分成五段,(,分别为,a,、,b,、,c,、,d,、,e,段,),，将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在,xOy,坐标系中，如图所示,(1),请你在,xOy,坐标系中用最简洁的方法作出能表示,v,-,t,关系的图线,(,在图中作答,),，并指出哪个轴相当于,v,轴？,_.,解析,y,轴相当于,v,轴,以纸带宽度为时间单位,0.1s,每段纸带上端中点的纵坐标相当于,这段时间中间时刻的瞬时速度,纸带上端中点连起来就得到,v,-,t,图像,x,轴相当于,t,轴,y,轴相当于,v,轴,2.,在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器接在,50 Hz,的低压交变 电源上某同学在打出的纸带上每,5,点取一个计数点，共取了,A,、,B,、,C,、,D,、,E,、,F,六个计数点,(,每相邻两个计数点间的四个点未画出,),，如图所示从每一个计数点处将纸带剪开分成五段,(,分别为,a,、,b,、,c,、,d,、,e,段,),，将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在,xOy,坐标系中，如图所示,(2),从第一个计数点开始计时，为了求出,0.15 s,时刻的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？,_.,解析,b,段,0,0.2s,0.3s,0.1s,该时刻在,B,、,C,之间,用,BC,段（,b,段纸带）的长度,除以,0.1s,，就是完成,b,纸带,这段长度的平均速度，也近似,等于,0.15s,时刻的瞬时速度,2.,在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器接在,50 Hz,的低压交变 电源上某同学在打出的纸带上每,5,点取一个计数点，共取了,A,、,B,、,C,、,D,、,E,、,F,六个计数点,(,每相邻两个计数点间的四个点未画出,),，如图所示从每一个计数点处将纸带剪开分成五段,(,分别为,a,、,b,、,c,、,d,、,e,段,),，将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在,xOy,坐标系中，如图所示,(3),若测得,a,段纸带的长度为,2.0 cm,，,e,段纸带的长度为,10.0 cm,，则可求出加速度的大小为,_ m/s,2,.,解析,0,0.2s,0.3s,0.1s,0.4s,0.5s,0.05s,时的瞬时速度,0.45s,时的瞬时速度,2.0cm,10.0cm,2.0,再见,
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