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文档简介
1、人教课标版高中物理必修1,第二章 匀变速直线运动的研究,第一节 实验:探究小车速度随时间变化的规律,导入:,试验小车运动是物理学中最简单物体运动,哪它的运动的速度随时间变化有什么规律呢? 我们可以通过什么方法来研究? 通过试验! 可以通过打点计时器等试验仪器来探究小车速度随时间变化的规律 哪如何设计试验?,一实验设计,二实验步骤, 木板平放,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定,连接好电路 穿纸带;挂钩码。 先接通电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打完一条后立即关闭电源。 换纸带,加钩码,再做一次.,固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。 2滑轮不能过高。 3应考虑复写纸与纸带的
2、位置关系。 4钩码数量不能过多,长木板两端高低相差不能太大。 5小车应由紧靠打点计时器处开始释放,在撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。 6先接通电源,后让纸带运动。 7打点结束后立即关闭电源。,回忆,纸带能给我们提供哪些信息? 通过测量或计算还能得到哪些信息?,四、纸带分析, 怎样分析和选取纸带上的点 开头过于密集的点舍掉,从清楚的点开始,每隔五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); 取六个点,标号 0,1,2,3,4,5 如何计算所取点的速度? 平均速度 瞬时速度(如何测x) 如何设计表格记录数据?,处理数据:,纸带上的数据怎样处理?(怎样处理数
3、据才比较直观?) 列表、图像 我们可以通过列表和Vt图分析小车的运动规律 试验结论:你能用自己的语言描述小车速度随时间变化的规律吗?,怎样分析和选取纸带上的点? 开头过于密集的点舍掉,纸带的一段;若纸带上点与点之间的距离较小,可取多个间隔(可5)为一个计数间隔时间(间隔不再是0.02s)(但要看具体情况灵活选定);原则上能取六、七个计数点为宜;给选取的点加标记。,如何计算出所取点的速度? 用求平均速度的方法来代替(用计算较准确的平均速度来代替),如何代替?(选择包括该点在内的一段位移(该点最好处在中间时刻位置)x,找出对应的时间t,用xt作为该点的瞬时速度);对于选取的两个端点的速度暂时不计算
4、(误差较大);测量各个计数点之间的距离应考虑估位、单位。,可以表示D、F及它们中间任意一点的瞬时速度,如何处理计算出来的数据?,列表法。(注意列表要求) 图象法: 根据所得数据,选择合适的标度建立坐标系(让图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积)。 描点:观察和思考点的分布规律。 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,用直线拟合,让尽可能多的点处在直线上,不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。,思考, 为什么画出的是一条直线? 若某个点明显偏离直线,可能是什么原因及怎样处理? 从图上可以看出小车的速度随时间怎样变化?,实例探究 :,在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各
5、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vt图,量出其倾角,由公式a = tg求出加速度 C根据实验数据画出vt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vt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,例2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
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