高中物理 2.2 匀变速直线运动的实验探究（探究导学课型）课件 鲁科版必修1.ppt

第2节匀变速直线运动的实验探究 一 实验目的1 了解打点计时器的工作原理 会使用打点计时器 2 会分析打点计时器打出的纸带 能根据纸带正确判断物体的运动情况 二 实验原理在时间间隔很短的情况下 平均速度可近似为瞬时速度 计算出各时刻的瞬时速度 即可计算出加速度 从而可以判断小车是否做匀变速直线运动 三 实验器材1 电磁打点计时器或电火花打点计时器 纸带 交流电源 斜面 小车 频闪照相机 小球 刻度尺 2 两种常用打点计时器的对比 220v交流电 6v以下交流电 周期性产生电火花 振针周期性上下振动 0 02s 0 02s 位移 时间 四 实验过程实验步骤以及数据处理 1 按课本图3 13连接好实验装置 2 把小车停在靠近打点计时器处 接通电源后 放开小车 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 换上新纸带 重复实验三次 3 从三条纸带中选择一条比较理想的 舍掉开始一些比较密集的点子 在后边便于测量的地方找一个起始点 为了测量方便和减小误差 通常不用每打一次点的时间作为时间的单位 而用每打五次点的时间作为时间的单位 就是t 0 02 5s 0 1s 在选好的起始点下面标明a 在第六个点下面标明b 在第十一个点下面标明c 在第十六个点下面标明d 点a b c d 叫做计数点 4 用刻度尺测出相邻计数点间的位移 即可计算出每一段的平均速度 由于时间极短 平均速度可近似为瞬时速度 由此 可计算出加速度 比较计算出的加速度 即可粗略判断小车的运动是否为匀变速直线运动 知识点拨 1 实验注意事项 1 打点计时器在实验前要预先调好 使打点时间间隔均匀和打点轻重适度 打点过轻 点迹不明显 不便于纸带的处理 打点过重 打点针与纸带接触时间变长 将带来实验误差 要教给学生基本的调节方法 但如果用电火花计时器 实验效果要好得多 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 待打点计时器稳定工作后 再放开小车 当小车停止运动时及时断开电源 2 关于频闪照相法频闪照相法是一种利用照相技术 每间隔一定时间曝光 从而形成间隔相同时间的影像的方法 在频闪照相中会用到频闪灯 与打点计时器相比 闪光频率相当于打点计时器的交变电源的频率 而相同时间间隔出现的影像则相当于打点计时器打出的点 所以 频闪照片与打点计时器一样 既记录了物体运动的时间 又记录了物体运动的位移 用同样的方法来求物体运动的加速度 1 在本节课的实验中 1 使用打点计时器是先接通电源还是先拉纸带 2 手拉纸带速度应快一些还是慢一些 3 测量各计数点间的位移时 应一次测量出各计数点到起始计数点的距离 还是分段测量各段的距离 提示 1 使用打点计时器应先接通电源 待打点计时器打点稳定后再用手拉纸带 这是实验规则 2 手拉纸带时 速度应快一些 以防止点迹太密 不易测量导致误差过大 3 测量各计数点间的位移时 应一次测量出各计数点到起始计数点的距离 而不应分段测量 原因是分段测量会积累误差 导致误差较大 2 计时点和计数点一样吗 一般如何选取计数点 这样选取的目的是什么 提示 人为选取的计数点和打点计时器打出的计时点不一样 相邻两计数点间还有计时点 一般在纸带上每隔4个点取一个计数点 即时间间隔为t 0 02 5s 0 1s 这样选取的目的是便于测量和计算 知识点拨 电磁打点计时器易出现的故障及调节方法 1 打点不清晰 形成原因 振针过高 电压太低 复写纸用得太久 调节方法 把振针适当降低 调高电压 换用新的复写纸 2 打出的是短横线 而不是点 形成原因 振针过低 电压太高 振针的振幅太大 调节方法 把振针适当调高一些 适当调低电压 3 打双点 形成原因 振针松动 调节方法 固定振针 实验数据处理 典例 在做 研究匀变速直线运动 的实验中 打点计时器打出的一条纸带中的某段如图所示 若a b c 计数点间的时间间隔均为0 1s 从图中给定的长度 求得小车的加速度大小是 打下d点时小车的速度大小是 解析 由逐差法 s at2可知 小车的加速度为打下d点时小车的速度为答案 4 0m s21 5m s 规律方法 纸带数据处理的方法 1 某点瞬时速度的计算 根据匀变速直线运动中某