实验：探究小车速度随时间变化的规律.wps

1 第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究 研读教材自主学习 1实验：探究小车速度随时间变化的规律实验：探究小车速度随时间变化的规律 学习目标 思维导图 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。 3.会利用v t图象处理实验数据，据此判断物体的运动性质并求加速度。 4.能根据实验数据求加速度。 实验原理及操作实验原理及操作 数据处理及分析 一、数据处理 1利用纸带并测量计算 (1)从纸带中便于测量的点作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4测量各计数点到0点的距离x，并记录在表中。 位置编号 0 1 2 3 4 5 时间t/s x/m v/(ms 1) (2)分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离x1、x2、x3。 (3)利用vnxnxn 1 2T 求得计数点1、2、3、4的瞬时速度，填入上面的表格中。 2作出小车运动的v t图象 (1)定标度、描点：坐标轴的标度选取要合理，并根据表格中的数据在此坐标系中描点。 (2)连线：画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在直线的两侧。 二、注意事项 1.固定打点计时器使两限位孔对准木板纵向中线；调整滑轮架角度，细线与板面平行，且纸带与细线方向一致。固定打点计时器使两限位孔对准木板纵向中线；调整滑轮架角度，细线与板面平行，且纸带与细线方向一致。 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，等打点稳定后，再释放小车。 4要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前及时用手按住。 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，而使各段位移差别不大，使误差增大。 6画v t图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量分布在较大的坐标平面内。 三、误差分析 1木板的粗糙程度不同会产生系统误差，实验中应尽量选用粗糙程度均匀的木板。 2根据纸带测量位移时会产生偶然误差，实验中应一次性测量各计数点到起始点的距离。 3作v t图象时单位选择不合适或作图不准确会带来偶然误差，实验中应选取合适的坐标单位。 2 课堂互动考点探究 考点一 实验原理与操作 (2017广州高一检测)在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操作以下实验步骤， 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将平板一端垫高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动 F将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 (1)所列步骤中有错误的是： _。 (2)遗漏的步骤(遗漏步骤可编上序号G、H)： _。 (3)将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序： _。 变式训练 (2017大同高一检测)(多选)关于用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律实验的说法正确的是( ) 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 考点二 实验数据处理 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50 Hz，记录小车运动的一段纸带如图甲所示，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C、E两点时的小车的速度，填入下表： 计数点序号 B C D E 计数点对应的时刻t/s 0 0.1 0.2 0.3 通过计数点时 小车的速度v/(ms 1) 0.25 0.45 【技巧点拨】【技巧点拨】 图象法处理数据时的两点注意图象法处理数据时的两点注意 (1)作图时，要用平滑曲线将这些点连起来，要让尽可能多的点分布在线上，不在线上的点均匀分布在直线两侧，离线较远的点删去，注意不可用折线连接。作图时，要用平滑曲线将这些点连起来，要让尽可能多的点分布在线上，不在线上的点均匀分布在直线两侧，离线较远的点删去，注意不可用折线连接。 (2)利用利用vt图象求加速度时，应选用直线上相距较远的两个点来求直线的斜率，即加速度。不能采用量出点线的倾斜角，然后求出其正切值的方法来计算图象求加速度时，应选用直线上相距较远的两个点来求直线的斜率，即加速度。不能采用量出点线的倾斜角，然后求出其正切值的方法来计算 加速度，因为该倾斜角还与坐标轴的标度有关。加速度，因为该倾斜角还与坐标轴的标度有关。 (1)部分实验步骤如下：部分实验步骤如下： A测量完毕，关闭电源，取出纸带；测量完毕，关闭电源，取出纸带； B接通电源，等打点计时器工作稳定后放开小车；接通电源，等打点计时器工作稳定后放开小车； C将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连；将小车停靠在打点计时器附近，小车尾部与纸带相连； D把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔。把打点计时器固定在平板上，让纸带穿过限位孔。 上述实验步骤的正确顺序是上述实验步骤的正确顺序是_(用字母填写用字母填写)。 (2)图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T_s。 (3)计数点计数点5对应的瞬时速度大小的计算式为对应的瞬时速度大小的计算式为v5_。 变式训练变式训练 研究小车做匀变速直线运动的实验装置如图甲所示，其中斜面倾角研究小车做匀变速直线运动的实验装置如图甲所示，其中斜面倾角可调。打点计时器的工作频率为可调。打点计时器的工作频率为50 Hz。纸带上计数点的间距如图乙所示，其中每相。纸带上计数点的间距如图乙所示，其中每相 邻两点之间还有邻两点之间还有4个点未画出。个点未画出。 (2)画出的画出的vt图象为一条倾斜直线，如图所示。小车运动的图象为一条倾斜直线，如图所示。小车运动的vt图象是一条倾斜向上的直线，说明速度随时间均匀图象是一条倾斜向上的直线，说明速度随时间均匀 增加。增加。 (3)由图象的斜率可求得加速度由图象的斜率可求得加速度av t 1 m/s2。 (2)根据上表中的数据，在图乙中作出小车运动的根据上表中的数据，在图乙中作出小车运动的vt图线，并分析小车速度随时间的变化规律。图线，并分析小车速度随时间的变化规律。 (3)根据作出的根据作出的vt图线可得小车运动的加速度为图线可得小车运动的加速度为_m/s2。 小结：小结：1、进一步练习使用打点计时器；利用进一步练习使用打点计时器；利用V-t图像处理数据，并判断小车运动性质；用实验数据图像处理数据，并判断小车运动性质；用实验数据 求加速度。求加速度。 2、位置记录：通过跟小车连在一起的纸带记录小车在不同时刻的