2022-2023年人教版(2019)新教材高中物理必修1 第2章匀变速直线运动的研究2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律课件

实验：探究小车速度随时间变化的规律1实验目的(1)练习打点计时器的使用、纸带数据的处理和瞬时速度的测量方法.

（2)利用纸带研究小车速度随时间变化的规律.2实验原理：利用打点计时器打出的纸带,计算和记录某个时刻的瞬时速度,作出v-t图象,寻找小车速度随时间变化的规律.

3实验器材：打点计时器、纸带、电源、导线、带滑轮的长木板、小车、钩码、带小勾的细线、刻度尺、坐标纸.4打点计时器的频率为50HZ,则纸带上相邻两点之间的时间间隔为0.02s；光电门的工作原理是利用光源与光敏管相对,当滑块经过时,其上的遮光条把光遮住,与光敏管相连的电子电路自动记录遮光时间的长短,该计时系统可以测出0.001s的时间.思议1.这个实验的操作步骤该怎么样？2.为了减小误差,在实验过程中有哪些注意事项？3.如何处理纸带上的数据？

展、评操作步骤：①木板平放在实验桌上,使滑轮伸出桌面.②固定打点计时器,连接好电路.③小车的一端穿好纸带,另一端通过细线挂钩码,然后把纸带穿过打点计时器.小车应靠近打点计时器,勾码应该靠近滑轮端静止不动.④接通电源,等电源工作稳定后释放勾码和小车.⑤断开电源,取出纸带.⑥换上新纸带,重复操作两次.实验注意事项①注意调整滑轮架的角度,使拉小车的细线与长木板板面平行.②小车应由紧靠打点计时器处开始释放,在撞击滑轮前应让小车停止运动,防止小车从木板上掉下来,防止钩码落地,避免小车跟滑轮相碰.③释放小车前,应使小车停在靠近打点计时器的位置,以便打出较多的点.④使用打点计时器打点时,先接通电源,后释放小车运动.⑤打点结束后立即关闭电源⑥小车另一端的钩码个数要适当,要避免速度过大或过小造成纸带上的点过于密集或稀疏.⑦要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点,一般在纸带上每隔四个点取一个计数点,T=0.1s.⑧测位移x时,不要直接测量两个计数点之间的距离（读数误差较大）,而应测量各计数点到计时零点的距离,读数时最好估读到分度值的下一位.展、评1、纸带上的信息：△t

=?△x=?①直接测量可得的量：位移（刻度尺测量）时间（交流电f决定）②间接测量可得的量：两点间的平均速度中间某点的瞬时速度4、求各点瞬时速度（平均速度→瞬时速度）3201△x0△x1△x2△x3位置编号∆t/s∆X/mv/(m·s-1)012342、怎样分析和选取纸带上的点？①开头过于密集的点舍去,从清楚的点开始定计数点②若纸带上的点与点之间的距离较小,可取多个时间间隔为一个计数时间间隔,一般每隔5个间隔取一个计数点（每两个计数点之间的时间间隔是0.1s）③取5-6个计数点为宜,标号0,1,2,3…012345①列表法位置编号012345时间（s)00.10.20.30.40.5V1(m/s)0.3200.5500.7400.9451.1351.375V2(m/s)0.3200.5500.7400.9451.1351.375V3(m/s)0.320 0.5500.7400.9451.1351.375②图像法（v-t图）：建系：根据所得的数据,选择合适的标度建系,使图像尽可能分布在坐标系平面的大部分面积.描点：根据所得数据确定点的位置,观察思考点的分布规律.拟合：从点的分布可以有很大把握地说这些点应该在一条直线上,画出这条直线,让尽可能多的点处在直线上,不在直线上的点应均匀地分布在直线两侧.若v-t图上某个点明显偏离直线,可能是什么原因？怎么处理这个点？1.6

1.20.80.40.10.20.30.40.5计数点012345v瞬0.320 0.5500.7400.9451.1351.375t00.10.20.30.40.5结论：从图像中可以看出物体做匀加速直线运动检

1.

运动的物体带动纸带被打点计时器打上一系列的点,这些点的距离不一定相等,但这些点能说明

(

)

A

运动物体在一段时间内的位移

B

运动物体在一段时间内的运动快慢

C

运动物体在某时刻的位置

D

运动物体的运动性质ABCD2.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

BC3.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AD4.某同学在做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时,打点计时器所用电源的频率是50HZ,在实验中得到一条点迹清晰的纸带,他把某一点记作起始点,再选依次相邻的6个点作为测量点,分别是A、B、C、D、E和F,如下图所示．①在做用打点计时器测速度的实验时,要用到打点计时器,打点计时器是一种计时仪器,其电源频率为50Hz,常用的电磁打点计时器和电火花打点计时器使用的是（直流电,交流电）,它们是每隔0.02s打