高中物理 专题2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律同步课件 新人教版必修1.ppt

第二章匀变速直线运动的研究 学习重点 引导学生做好分组实验及指导学生处理好得到的数据 从而得出速度时间规律 学习难点 1 各点瞬时速度的计算 2 对实验数据的处理 规律的探究 知识回顾 问题1 打点计时器可以直接测量什么物理量 问题2 通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么物理量 位移 用刻度尺测量 时间 两点的时间间隔为0 02s 两点间的平均速度 某点的瞬时速度 加速度 一 实验设计 1 实验目的2 实验器材 探究小车的运动速度与时间的关系 3 实验步骤 木板平放 并使滑轮伸出桌面 把打点计时器固定 连接好电路 穿纸带 定小车 挂钩码 先接通电源 然后放开小车 让小车拖着纸带运动打点 打完纸带后立即关闭电源 换纸带 加钩码 重复操作三次 4 实验注意点 固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置 滑轮不能过高 细绳应与木板平行 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 先接通电源 后让纸带运动 打点结束后立即关闭电源 5 数据处理 纸带分析 怎样分析和选取纸带上的点 开头过于密集的点舍掉 从清楚的点开始 每隔四个点取一个计数点 每两个计数点之间的时间间隔是0 1s 取六个点 标号0 1 2 3 4 5 原则 点迹清晰 无漏点 如何计算所取点的速度 平均速度 瞬时速度 如何测 x 不要分段测量各段位移 应尽可能一次测量完毕 可先统一量出到计数点0之间的距离 读数时应估读到毫米的下一位 应区别打点计时器打出的点和人为选取的计数点 一般把计时器打出的5个点作为一个计数点 选取的计数点不得少于6个 如何设计表格记录数据 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 图线的特点 小车的运动规律 如何求加速度 如果某些点不在直线上 怎么办 结论 小车的v t图象是一条倾斜的直线 说明小车做的是速度均匀增加的变速直线运动 6 画v t图象 7 误差分析 系统误差 纸带在运动的过程中与仪器之间的摩擦产生的阻力 这是不可避免的 属于系统误差 改进方法 只能够调整器材的安装 尽可能的减少阻力对实验的影响 偶然误差 由于实验测量工具的精度 实验者的读数方法等引起的误差 属于偶然误差 例如 测量位移距离 时间等等 改进方法 采取多次测量取平均值的方法来减少误差 本实验误差 电磁打点计时器的周期不一定严格等于0 02s 由于振针与纸带的摩擦 影响点间距 测量读数误差 那么怎么样测量 长度的测量需估读到最小分度值的下一位 xa 13 3mm xb 19 0mm 8 有效数字 三位有效数字 科学计数法 特别大的数字或特别小的数字 中学阶段运算结果一般取两位或三位有效数字 希望大家遵守实验室规章制度 严格按照实验报告的步骤要求做好实验 保存好实验得到的纸带数据 正确分析实验数据 圆满画出图像 例1 用打点计时器测小车的运动速度 下列说法中正确的是 a 必须选择点迹清晰的纸带 而且应以打点计时器打的第一个点作为第一计数点b 要舍去开头比较密集的点 任选后面较清晰的某点作为第一个计数点c 可以每隔任意相同数量的点选取一个计数点d 在数据处理时 从器材上直接读取的原始数据一定要有表格记录 典例探究 bcd 例2 在 探究小车速度随时间变化的规律 实验中 下列说法正确的是 a 长木板一定要水平摆放 不能一端高一端低b 使小车速度的变化尽可能快一些c 使用刻度尺测量长度时 要读到最小刻度的下一位d 作v t图时 所描曲线必须经过每一个点 c 可以 剪下的纸条长度表示0 1s时间内位移大小 可近似认为速度 v x 纸条长度可认为表示速度 问题与练习p33 3 实验设计 实验需要什么仪器 实验仪器怎样安装放置 实验时注意什么 打点计时器 学生电源 导线 试验小车 细绳 线 纸带 复写纸 带滑轮长木板 课本p31图2 1 1 先启动计时器后放开纸带 随后关闭电源 思考与讨论 实验原理 2 由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法 如图所示 0 1 2 为时间间隔相等的各计数点 s1 s2 s3 为相邻两计数点之间的距离 若 s s2 s1 c 常数 即若两连续相等的时间间隔里的位移之差为恒量 则与纸带相连的物体的运动为匀变速运动 实验原理 3 由纸带求物体运动加速度的方法 用 逐差法 求加速度 根据s4 s1 s5 s2 s6 s3 3at2 t为相邻两计数点之间的时间间隔 为什么不用s2 s1 s4 s3 s6 s5 at2计算 此方程是怎样推导出来的 实验原理 3 由纸带求物体运动加速度的方法 用v t图象法 即先根据求出打第n个点时纸带的即时速度 后做出v t图 图线的斜率即为物体运动的加速度 5 数据处理 纸带分析 怎样分析和选取纸带上的点 开头过于密集的点舍掉 从清楚