高一物理实验：探究小车速度随时间.ppt

2.1实验： 探究小车速度随时间变化的规 律 【学习目标 细解考纲】 o会运用已学知识处理纸带，求各 点瞬时速度 o会用表格法处理数据，并合理猜 想 o巧用v-t图象处理数据，观察规 律 【提出问题】 o如何探究一个物体速度随时间变化的 规律？ o如何知道物体在不同时刻的速度？用 什么仪器测？ 【实验】 o问题一： 打点计时器结构如何？ o问题二： 用打点计时器测小车的速度所需哪些 实验器材、实验步骤？ 问题三： 本实验特别要注意哪些事项？ o步骤：（）把一端附有滑轮的长木 板平放（一高一低可否？）在实验桌 上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时 器固定在长木板上远离滑轮的一端， 连接好电路。（）把一条细绳拴在 小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上 合适的钩码，先接通电源，然后放开 小车，让小车拖着纸带运动，打完一 条后立即关闭电源。 o固定打点计时器时应让限位孔处在长木 板的中央位置。 o2滑轮不能过高。 o3应考虑复写纸与纸带的位置关系。 o4钩码数量不能过多，长木板两端高低相 差不能太大。 o5小车应由紧靠打点计时器处开始释放， 在撞击长木板末端前应让小车停止运动,防 止小车从板上掉下来。 o6先接通电源，后让纸带运动。 o7打点结束后立即关闭电源。 【处理数据】 o问题四：怎样分析和选取纸带上的点？ o开头过于密集的点舍掉，纸带的一段；若纸 带上点与点之间的距离较小，可取多个间隔 （可5）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 则上能取六、七个计数点为宜；给选取的点 加标记。 o问题五：如何计算出所取点的速度？ o用求平均速度的方法来代替（用计算较准确 的平均速度来代替），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）；对于选取的两 个端点的速度暂时不计算（误差较大）；测 量各个计数点之间的距离应考虑估位、单位 。 可以表示D、F及它们中间任意一点的瞬时速度 问题六：如何处理计算出来的数据？ o列表法。（注意列表要求） o图象法： o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）。 o描点：观察和思考点的分布规律。 o拟合：从点的分布可以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，不在直线上的点应对称地分布在直线两 侧。 思考： o为什么要用直线拟合？ o若某个点明显偏离直线，可能是什么原因 及怎样处理？ o从图上可以看出小车的速度随时间怎样变 化？ 问题七：如何根据速度时间图象（ v t图象）求小车的加速度和初速度？ o取任意两组数据求出v和t，然后代入vt 求解。 o在vt图象上取一段时间t（尽量取大一些）， 找出两个时刻对应的坐标值求出v，代入vt 求解。 o哪一种方法更好？（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