【物理】2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律课件(人教版必修1)3

高一物理备课组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【学习目标】1、通过小车在钩码牵引下运动的实验探究，进一步掌握打点计时器的使用方法和利用打点计时器研究物体运动的方法。2、会处理纸带求各点瞬时速度。3、设计表格填入实验数据，并能在坐标纸上画出v-t图象和会求加速度。一、【复习题】1、第一章学过描述物体运动的物理量有哪些?（位移、时间、速度、加速度）2、实验室常用什么仪器来记录物体的运动?（打点计时器）3、纸带能直接给我们提供哪些信息？（位移、时间）4、通过测量或计算还能得到哪些信息？（速度、加速度）5、根据纸带，说明如何求2、4两点的瞬时速度和纸带运动的加速度。【学习过程】二、【尝试学习】1、实验室如何获得较简单的运动？2、实验原理是什么？如何设计实验？3、需要哪些器材？4、实验如何操作？注意事项是什么？5、如何处理数据？一、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.求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，图线的倾斜程度表示的大小，如果v－t图象是一条倾斜的直线，说明物体的速度是的.位置平均速度均匀变化加速度三、【新课学习】二、实验仪器墨粉纸盘、纸带、导线、细绳、钩码、坐标纸、、、、打点计时器刻度尺小车一端附有定滑轮的长木板三、实验步骤1、把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，先接通电源后，后释放小车．4、关闭电源、取下纸带，换上新的纸带，增减所挂钩码，重复实验两次．四、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,细绳应与木板平行运动中,不要刮碰。3．小车应由紧靠打点计时器处开始释放，在撞击滑轮前应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。4．先接通电源，待打点计时器打点稳定后释放小车运动。5．打点结束后立即关闭电源。问题1.怎样分析和选取纸带上的点？开头过于密集的点舍掉，若纸带上点与点之间的距离较小，可取多个间隔（一般取5个间隔）为一个计数间隔时间（间隔不再是0.02s）（但要看具体情况灵活选定）；原则上取六、七个计数点为宜；给选取的点加标记。五、数据处理问题2：如何计算出所取点的瞬时速度？问题3.如何处理计算出来的数据？１．列表法。（注意列表要求）２．图象法：①根据所得数据，选择合适的标度建立坐标系（让图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）。②描点：观察和思考点的分布规律。③拟合：从点的分布有很大把握地说这些点应该在一条直线上，用直线拟合，让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点应均匀地分布在直线两侧。数据处理（列表）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。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。（描点连线作图）00.10.20.30.40.51.21.00.80.60.40.2△t△vt/sv/(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？实验结论:小车的速度随时间的增加而均匀增加。四、【巩固练习】1．关于用打点计时器探究小车速度随时间变化规律的实验，下列说法中正确的是()．A．打点计时器应固定在长木板上，且靠近滑轮一端B．开始实验时小车应靠近打点计时器一端C．应先接通电源，待打点稳定后再释放小车D．牵引小车的钩码个数越多越好BC2．在探究匀变速直线运动的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图2－1－5所示，在纸带上依次选择6个实际点A、B、C、D、E、F，各相邻点间的距离依次是2.0cm、3.0cm、4.0cm、5.0cm、6.0cm.图2－1－5根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB＝________m/s，CE间的平均速度为________m/s，小车的加速度为________m/s2.1.252.250.25五、【归纳总结】1、对实验操作的考查主要是实验步骤先后顺序、某个实验步骤是否正确或是遗漏等2、实验数据处理主要考查会不会瞬时速度的计算，瞬时速度的计算一定要找对位移和时间【课堂检测】1．在实验过程中，对于减小实验误差来说，下列说法中有益的是()．A．选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位B．使小车运动的加速度尽量地小些C．舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算D．选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验ACD2．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源的频率为50Hz，记录小车运动的一段纸带如图2－1－12所示，在纸带上选择A、B、C、D、E、F六个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出．(1)由纸带提供的数据求出打下点C、E时小车的速度，填入下表：计数点序号BCDE对应的时刻t/s00.10.20.3小车的速度v/(m－)0.250.45(2)根据表中的数据，在图2－1－13中作出小车运动的v－t图象：(3)根据作出的v－t图线可得小车运动的加速度为________m/s2.