高中物理 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 .ppt

绵阳东辰国际学校胡明会 2 1实验 探究小车速度随时间变化的规律 第二章匀变速直线运动的研究 知识与技能1 根据相关实验器材 设计实验并熟练操作 2 会运用已学知识处理纸带 求各点瞬时速度 3 会用表格法处理数据 并合理猜想 4 巧用v t图象处理数据 观察规律 5 掌握画图象的一般方法 并能用简洁语言进行阐述 过程与方法1 初步学习根据实验要求设计实验 完成规律的探究方法 2 对打出的纸带 会用近似的方法得出各点的瞬时速度 3 学会根据实验数据进行猜测 探究 发现规律的探究方法 4 认识数学化繁为简的工具作用 直观地运用物理图象展现规律 验证规律 5 通过实验探究过程 进一步熟悉打点计时器的应用 体验瞬时速度的求解方法 情感态度与价值观1 通过对小车运动的设计 培养学生积极主动思考问题的习惯 并锻炼其思考的全面性 准确性与逻辑性 2 通过对纸带的处理 实验数据的图象展现 培养学生实事求是的科学态度 能使学生灵活地运用科学方法来研究问题 解决问题 提高创新意识 3 在对实验数据的猜测过程中 提高学生合作探究能力 4 在对现象规律的语言阐述中 提高了学生的语言表达能力 还体现了各学科之间的联系 可引申到各事物间的关联性 使自己融入社会 5 通过经历实验探索过程 体验运动规律探索的方法 一 实验目的 1 用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动 探究小车速度随时间的变化规律 2 掌握判断物体是否做匀变速运动的方法 3 测定匀变速直线运动的加速度 二 实验器材及装置 电源 刻度尺 钩码 小车 细绳 纸带 打点计时器 一端附有定滑轮的长木板 三 实验步骤 把附有滑轮的长木板放在实验桌上 将细绳绕过滑轮并使滑轮伸出桌面 把打点计时器固定 连接好电路 将纸带穿过打点计时器 连在小车后面 并使小车停在靠近计时器处 在小车的另一端通过细绳挂上钩码 先接通电源 然后放开小车 让小车拖着纸带运动 打完一条纸带后立即关闭电源 更换纸带 重复做三次 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 待打点计时器打点稳定后 再释放小车 当小车停止运动时及时断开电源3 实验时要注意保护小车及滑轮 要避免它们被碰坏或跌坏 所以 当小车到达滑轮前及时用手按住它 4 小车另一端所挂的钩码个数要适当 避免加速度过大而使纸带上打的点太少 或加速度太小使各段位移无法区别 从而使误差增大 四 实验注意事项 四 处理纸带 舍掉开头过于密集的点 从清楚的点开始 若纸带上点与点之间的距离较小 每五个计时点取一个计数点 依次标号为0 1 2 3 4 5 间隔不再是0 02s 但要看具体情况灵活选定 0 10s 0 10s 过于密集 不清晰的点 问题1 怎样分析和选取纸带上的点 四 处理纸带 例 求3这个计数点的速度 t为多少 问题2 如何计算出所取点的瞬时速度 五 列表法处理数据法 小车的瞬时速度随时间增大而增大 思考 小车的具体运动规律是什么 0 201 0 280 0 432 0 355 0 512 同理 可求出另外两条纸带的情况 六 图象法处理数据法 1 根据所得数据 选择合适的标度建立直角坐标系 图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积 2 根据所得数据描出各点的位置 描点法 观察和思考各点的分布规律 3 描绘小车的vit图 各点的分布大致都落在一条直线上 因此 我们可以推断 如果没有实验误差的理想情况下 所描出的各点应全部落到这条直线上 画直线时 让尽可能多的点处在这条直线上 其余均匀分布 去掉偏差太大的点 通过图像可以判断小车做匀加速直线运动 哪一种方法更好 4 如何利用vit图求加速度 取任意两组数据求出 v和 t 然后代入a v t求解 在v t图象上取一段时间 t 尽量取大一些 找出 t对应的 v 代入a v t求解 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段 也就是说应该用图象上的点 而不是用实验所得到的数据 与纵轴的交点是什么意思 如何求加速度 t 0 4s v 0 2m s 七 实验结论 小车的速度随时间均匀增加小车速度随时间逐渐增大 相同时间里 速度增量相同 速度增量与时间成正比 小车做匀加速直线运动 同步跟综训练 1 本实验中 关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的有 a 每隔四个点取一个计数点 则计数点问的时间间隔为0 10秒 b 每隔四个点取一个计数点 则计数点间的时间间隔是0 08秒 c 每隔五个点取一个计数点 则计数点问的时间间隔为0 08秒 d 每隔五个点取一个计数点 则计数点间的时间间隔为0 10秒 e 每五个点取一个计数点 则计数点间的时间间隔为0 08秒 答案a 同步跟综训练 2 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 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 答案bcd 同步跟综训练 3 在研究匀变速直线运动的实验中 算出小车经过各计数点瞬时速度如下 为了计算加速度 合理的方法是 a 根据任意两计数点的速度用公式算出加速度b 根据实验数据画出v t图 量出其倾角 由公式a tan 求出加速度c 根据实验数据画出v t图 由图线上相距较远的两点所对应的速度 时间 用公式算出加速度d 依次算出通过连续两计数点间的加速度 算出平均值作为小车的加速度 分析 方法a偶然误差较大 方法d实际上也仅由始末两个速度决定 偶然误差也比较大 只有利用实验数据画出对应的v t图 才可充分利用各次测量数据 减少偶然误差 由于在物理图象中 两坐标轴的分度大小往往是不相等的 根据同一组数据 可以画出倾角不同的许多图线 方法b是错误的 正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值 然后利用公式算出加速度 即方法c 答案c 4 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 其中错误或遗漏的步骤有 遗漏步骤可编上序号g h 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 将平板一端抬高 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将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序 同步跟综训练 解析 1 问a中应先通电 再放纸带 2 d中取下纸带前应先断开电源 3 补充步骤g 换上新纸带 重复三次 步骤顺序为 bfecadg 当堂训练题 1 在你练习使用打点计时器时 小车拖动纸带并在上面打下一系列的小点 根据你所打出纸带 在判断纸带表示的运动是匀速直线运动还是变速直线运动时a 应通过测量纸带表示的运动的全程来判断 b 必须通过计算任意两点间的平均速度来判断c 必须通过计算全程的平均速度来计算d 可以通过测量每相邻两点间的距离 看其是否相同来判断 d 答案bc 当堂训练题 2 通过打点计时器得到的一条纸带上的点子不均匀 下列判断正确的是 a 点子密集的地方物体的运动速度比较大b 点子密集的地方物体的运动速度比较小c 点子不均匀说明物体在做变速运动d 点子不均匀说明打点计时器有故障 3 甲 乙两车从平直公路上的同一处向同一方向运动 其速度图像如图所示 则 a 开始阶段甲车在乙车的前面 20s后乙车比甲车的速度大b 开始