高中物理 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课件 新人教版必修1(1).ppt

第1节实验 探究小车速度随时间变化的规律 一 实验目的1 进一步练习使用打点计时器及利用纸带求瞬时速度 2 探究小车速度随时间的变化规律 3 会用图象法处理实验数据 三 实验器材电磁打点计时器 或电火花计时器 复写纸 导线 一端附有定滑轮的长木板 小车 纸带 细绳 钩码 刻度尺 交流电源 四 实验步骤1 如图所示 把附有滑轮的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 接通电源后 释放小车 让小车拖着纸带运动 打点计时器就在纸带上打下一系列小点 关闭电源 4 换上新的纸带 重复实验两次 5 增减所挂钩码的个数 按以上步骤再做两次实验 五 数据处理1 瞬时速度的计算 1 从几条纸带中选择一条比较理想的纸带 舍掉开始一些比较密集的点 在后面便于测量的地方找一个点 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 如图所示 2 依次测出01 02 03 04 的距离x1 x2 x3 x4 填入表中 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 应使图象大致分布在坐标平面中央 描点时要用平行于两坐标轴的虚线标明该点的位置坐标 所描的点一般用 标明 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 偏差比较大的点忽略不计 如图所示 3 观察所得到的直线 分析物体的速度随时间的变化规律 六 误差分析 七 注意事项 1 开始释放小车时 应使小车靠近打点计时器 2 先接通电源 等打点稳定后 再释放小车 3 打点完毕 应立即断开电源 4 要防止钩码落地 避免小车跟滑轮相碰 在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 误差增大 6 要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点 一般在纸带上每隔四个计时点取一个计数点 即时间间隔t 0 1s 7 在坐标纸上画v t图象时 注意坐标轴单位长度的选取 应使图象尽量分布在较大的坐标平面内 要点一实验原理及操作 例1 2017 德州高一检测 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 解析 1 步骤a中应先通电 再放纸带 顺序不能颠倒 d中取下纸带前应先断开电源 2 遗漏的步骤g 换上新纸带 重复实验三次 3 步骤完善后 合理的实验步骤顺序为 bfecadg 答案 1 a中应先通电 再放纸带 d中取下纸带前应先断开电源 2 g 换上新纸带 重复实验三次 3 bfecadg 针对训练1 用如图1所示的装置做 探究小车速度随时间变化的规律 实验 下列做法正确的是 a 小车从靠近定滑轮处释放b 先启动计时器 再释放小车c 实验前要平衡小车受到的阻力d 电火花计时器接学生电源直流输出端 解析在释放小车前 小车应尽量靠近打点计时器 远离滑轮处 以便在纸带上打出更多的点 有利于实验数据的处理和误差的减小 a错误 实验中为了在纸带上打出更多的点 也为了打点的稳定 应先启动打点计时器 然后释放小车 b正确 该实验不需要平衡小车受到的阻力 c错误 电火花计时器接220v交流电源 d错误 答案b 要点二实验数据处理 例2 2017 天水高一检测 在 探究小车速度随时间变化的规律 的实验中 如图2所示为记录小车运动情况的一条纸带 图中a b c d e为相邻的计数点 相邻计数点间的时间间隔t 0 1s 1 计算d c b各点的瞬时速度 vd m s vc m s vb m s 2 在如图3所示坐标系中作出小车的v t图象 并根据图象求出a 由纸带求加速度的方法如图所示的纸带各计数点1 2 3 4 5 所对应的速度分别是v1 v2 v3 v4 v5 t为计数点间的时间间隔 1 图象法由多组数据描绘出v t图象 v t图象中直线的斜率即为物体运动的加速度 此方法准确 科学 但较繁琐 针对训练2 利用打点计时器 探究小车的速度随时间变化的规律 打出的纸带如图4所示 已知交流电源的频率为50hz 从计数点1开始 每