【优品】高中物理人教版必修1 第2章第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律 课件2

1、第二章 匀变速直线运动的研究人教版 必修一第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律实验目的和器材实验原理实验目的1.进一步练习使用打点计时器2.会利用平均速度求瞬时速度3.会利用v -t图像处理实验数据,并据此判断物体的运动性质1.瞬时速度的计算：各计数点的瞬时速度可用以该点为中间时刻的一段时间内的平均速度来代替：2.根据v -t图像判断运动性质：用描点法可作出小车的v -t图像,根据图像的形状可判断小车的运动性质3.加速度的计算：利用v -t图像的斜率求出小车的加速度实验器材电磁打点计时器(或电火花计时器)、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、复写纸、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源【实

2、验过程】一、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行小点。4.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。二、数据处理1.表格法：(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

3、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。位置123456长度x1x2x3x4x5x6各段长度0213243546时间间隔v/(ms-1)(3)1、2、3、4各点的瞬时速度分别为： 将计算得出的各点的速度填入表中。(4)根据表格中的数据,分析速度随时间变化的规律。2.图像法：(1)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

4、律。(4)据所画v -t图像求出小车运动的加速度a= 。【误差分析】1.木板的粗糙程度不同,摩擦不均匀。2.根据纸带测量的位移有误差,从而计算出的瞬时速度有误差。3.作v -t图像时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差。【注意事项】1.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。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,等打点稳定后,再释放小车。4.打点完毕,立即断开电源。5.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。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

5、个点取一个计数点,即时间间隔为t=0.025s=0.1s。7.不要逐次测量各段位移,应尽可能地一次测量完毕。8.在坐标纸上画v-t图像时,注意坐标轴单位长度的选取,应使图像尽量分布在较大的坐标平面内。类型1 实验原理与操作【典题1】在“探究小车速度随时间变化的规律”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

6、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： 。(3)将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序： 。【标准解答】(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类型2 实验数据处理【典题2】某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出0、1、2、3、4、5、6共7个测量点。其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s,试完成下面问题。(1)根据纸带上各个测量点间的距离,某同学已将1、2、3、5点对应的时刻的瞬时速度进行计算并填入表中,请你将4点对应的时刻的瞬时速度填入表中。(要求保留3位有效数字)瞬时速度v1v2v3v4v5数值/(ms-1)0.1650.2140.2630.363(2)在图中所示的直角坐标系中画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。(3)由图像求出小车的加