江西省庐山区一中高中物理实验：探究小车速度随时间变化的规律课件新人教版必修

1、实验实验:探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律TxvACB2 O A BCDACxBDx2BDCxvT打点计时器、学生电源、复写纸、纸带、导线、一端带有滑打点计时器、学生电源、复写纸、纸带、导线、一端带有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸。轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸。 实验器材实验器材(1)把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出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，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。连接好电路。实验步骤实验步骤 (2)把一条细绳拴在小车上，使细

2、绳跨过滑轮，下边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。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。关闭电流。下一系列小点。关闭电流。 (4)换上新的纸带，重复实验两次。换上新的纸带，重复实验两次。 (5)增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验。增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验。实验步骤实验步骤1表格法表

3、格法 (1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一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开始点，作些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3，测量各计数点到，测量各计数点到0点的距离点的距离x，并记录填入表中。，并记录填入表中。数据处理数据处理 (2)分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离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)计算平均速度，用平均速度代替相关计数点的瞬计算平均速度，用平

4、均速度代替相关计数点的瞬时速度，填入上面的表格中。时速度，填入上面的表格中。 (4)根据表格中的数据，分析速度随时间怎么变化。根据表格中的数据，分析速度随时间怎么变化。 2图像法图像法 (1)在坐标纸上建立直角坐标系，横轴在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表格中表示时间，纵轴表示速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点。的数据在坐标系中描点。 (2)画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上画一条直线，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。的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计。 (3)观察所得到的直线，分

5、析物体的速度随时间的变化规律。观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律。数据处理数据处理 (1)开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。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。先接通电源，等打点稳定后，再释放小车。 (3)打点完毕，立即断开电源。打点完毕，立即断开电源。注意事项注意事项 例例1在在“探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，利用打点计时器的实验中，利用打点计时器在纸带上打的点记录小车的运动情况。某同学做此实验时步骤如下：在纸带上打的点记录小车的运动情况。某同学做此实验时步骤如下： A拉住纸带，将小车

6、移至靠近打点计时器处，放开纸带，再接通电源。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长木板上，并接好电路。将打点计时器固定在长木板上，并接好电路。 C把一条绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上适当的钩码。把一条绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上适当的钩码。D小车停止运动后，直接取下纸带。小车停止运动后，直接取下纸带。 E将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔。位孔。 F换上新纸带，重复操作三次，然后从所有纸带中选取一条点迹清晰换上新纸带，重复操作三次，然后从所有纸带中选取一条点迹清晰的进行数据处理

7、。的进行数据处理。其中错误或遗漏的步骤有：其中错误或遗漏的步骤有： (1)_； (2)_。 将以上步骤完善后按合理的顺序填写在下面横线上。将以上步骤完善后按合理的顺序填写在下面横线上。 _。 解析解析实验过程中应先接通电源，再放开纸带，实验过程中应先接通电源，再放开纸带，取纸带前应先断开电源，所以错误操作是步骤取纸带前应先断开电源，所以错误操作是步骤A、D。错误操作：错误操作：(1)A选项中应先接通电源，再释放纸带；选项中应先接通电源，再释放纸带；(2)D选项中取纸带前应先断开电源。选项中取纸带前应先断开电源。合理顺序：合理顺序：BECADF。 例例2在在“探究小车速度随时间变化的规律探究小车

8、速度随时间变化的规律”的实验中，如图的实验中，如图213所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相为相邻的计数点，邻的计数点，(A点为第一个点点为第一个点)相邻计数点间的时间间隔相邻计数点间的时间间隔T0.1 s。 (1)根据根据_计算各点瞬时速度，且计算各点瞬时速度，且vD_ m/s，vC_ m/s，vB_ m/s。 (2)在坐标系中画出小车的在坐标系中画出小车的vt图线，并根据图线求出图线，并根据图线求出a_。 (3)将图线延长与纵轴相交，交点的物理意义是将图线延长与纵轴相交，交点的物理意义是_。 (3)将图线延长后，与纵轴的交点的速

9、度表示将图线延长后，与纵轴的交点的速度表示零时刻小零时刻小车经过车经过A点的速度大小。点的速度大小。 例例3在用打点计时器在用打点计时器“研究物体的速度随时间的变化规律研究物体的速度随时间的变化规律”的的实验中，某同学将打点计时器打出的三条纸带，分别以间隔相同点迹实验中，某同学将打点计时器打出的三条纸带，分别以间隔相同点迹的方式依次剪成短纸条，按先后顺序一端对齐粘贴在一起。然后用平的方式依次剪成短纸条，按先后顺序一端对齐粘贴在一起。然后用平滑线段将各段纸带顶端的中点连起来，形成如图滑线段将各段纸带顶端的中点连起来，形成如图215所示的图像，所示的图像，则根据纸带的特点即可研究物体的速度随时间的

10、变化规律。以下说法则根据纸带的特点即可研究物体的速度随时间的变化规律。以下说法不正确的是不正确的是 ()A图甲表示物体做匀速直线运动图甲表示物体做匀速直线运动B图乙表示物体做匀速直线运动图乙表示物体做匀速直线运动C图乙表示物体的速度随时间均匀增加图乙表示物体的速度随时间均匀增加D图丙表示物体的速度先随时间均匀增加，后保持不变图丙表示物体的速度先随时间均匀增加，后保持不变答案答案B4.4.（5 5分）在分）在“探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：的实验中：（1 1）下列哪些器材是多余的：）下列哪些器材是多余的：_._.电磁打点计时器天平低压直流电源电磁打点计时器天

11、平低压直流电源细绳纸带小车钩码细绳纸带小车钩码秒表一端有滑轮的长木板秒表一端有滑轮的长木板（2 2）达到实验目的还需要的器材是：）达到实验目的还需要的器材是：_._.【解析解析】实验中给电磁打点计时器供电的是低压交流电源，实验中给电磁打点计时器供电的是低压交流电源，而非低压直流电源实验中小车的运动时间可以从所打纸带而非低压直流电源实验中小车的运动时间可以从所打纸带上得出，而不使用秒表测量，另外此实验不需要测质量在上得出，而不使用秒表测量，另外此实验不需要测质量在此实验中还需用刻度尺测量计数点间的距离此实验中还需用刻度尺测量计数点间的距离答案：答案：（1 1） （2 2）低压交流电源、刻度尺）低

12、压交流电源、刻度尺6.6.在在“探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为器使用的交流电的频率为50 Hz50 Hz，记录小车做匀变速运动的纸，记录小车做匀变速运动的纸带如图所示，在纸带上选择标出带如图所示，在纸带上选择标出0 05 5六个计数点，相邻的两个六个计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出计数点之间还有四个点没有画出. .纸带旁并排放着带有最小刻纸带旁并排放着带有最小刻度为毫米的刻度尺，零刻度跟计数点度为毫米的刻度尺，零刻度跟计数点0 0对齐对齐. .由图可以读出由图可以读出1 1、3 3、5 5三个计

13、数点跟三个计数点跟0 0点的距离点的距离x x1 1、x x3 3、x x5 5，请将测量值填入表中，请将测量值填入表中. .则小车通过计数点则小车通过计数点2 2的瞬时速度为的瞬时速度为 _m/s;_m/s;通过计数点通过计数点4 4的的瞬时速度为瞬时速度为 _m/s_m/s；小车的加速度是；小车的加速度是 _m/s_m/s2 2. .【解析解析】测距时用的是毫米刻度尺，故读数时应估读到测距时用的是毫米刻度尺，故读数时应估读到0.10.1毫毫米，计数点米，计数点1 1、3 3、5 5到到0 0点的距离分别为点的距离分别为x x1 1=1.20 cm,=1.20 cm,x x3 3=5.40

14、cm,x=5.40 cm,x5 5=12.00 cm,=12.00 cm,计数点计数点2 2、4 4的瞬时速度分别为的瞬时速度分别为 ，v v4 4= = 加速度加速度答案：答案：1.20 5.40 12.00 0.21 0.33 0.601.20 5.40 12.00 0.21 0.33 0.603125.40 1.200.01xxv m/s0.21 m/s2T2 0.15312.005.400.01xx m/s0.33 m/s2T2 0.12242vv0.330.21a m /s0.60 m /s2T2 0.1关于位移图象和速度图象的对话关于位移图象和速度图象的对话有些位移图象和速度图象看起来十分相似，但表示的意义截有些位移图象和速度图象看起来十分相似，但表示的意义截然不同差别就在于它们的纵轴表示的物理意义不同，你能然不同差别就在于它们的纵轴表示的物理意义不同，你能简单地说一下两图分别代表什么运动吗？简单地说一下两图分别代表什么运动吗？图图74解