高一物理 匀变速直线运动的研究3课件 新人教版

1、第二章匀变速直线运动的研究,1,第1节 实验:探究小车速度随时间变化的规律,2,知识识记,3,一实验原理 1.打点计时器打出的纸带能记录运动物体在不同时刻的位置. 2.求纸带上某点的瞬时速度一般用一小段时间内的平均速度代替. 3.在v-t图象中,图线的倾斜程度表示加速度的大小,如果v-t图象是一条倾斜的直线,说明物体做匀变速直线运动.,4,二数据处理 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01234,测量各计数点到0点的距离x,并记录填入表中.,5,6,7,(2)分别计

2、算出与所求点相邻的两计数点之间的距离x1x2x3. (3)利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点12345的瞬时速度,填入上面的表格中. (4)根据表格的数据,分析速度随时间怎样变化.,2.图象法 (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,不在线上的点尽量均匀地分布在直线的两侧,个别偏差比较大的点忽略不计,如图2-1-1所示.,8,9,(3)观察所得到的直线,分析物体的速度随时间的变化规律.,15分钟随堂验收,10,1.在实验过程中,对减小实验误差来说,下列方法中有益

3、的是( ) A.选取计数点,把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位 B.使小车运动的加速度尽量小些 C.舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰点与点间隔适当的那一部分进行测量计算 D.选用各处平整程度光滑程度相同的长木板做实验,11,ACD,解析:选取计数点的方法,利用点迹清晰点与点间隔适当的那一部分进行测量计算可减小测量误差,故AC正确;小车的加速度不能太大,但也不能太小,应当适中,故B错;选用各处平整程度光滑程度相同的长木板做实验,可以减小因速度变化不均匀带来的误差,故D正确.,12,2.下列关于计数点的说法中,不正确的是( ) A.用计数点进行测量计算既方便又可减小误差 B.相邻计数点间的时

4、间间隔应是相等的 C.相邻计数点间的距离应是相等的 D.计数点是从计时器打出的实际点中选出来的,相邻计数点间点痕的个数相等,13,C,3.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,给你以下器材:打点计时器电池组纸带复写纸小车钩码细绳导线一端附有定滑轮的长木板.其中不需要的器材是_,还需要增添的器材有_和_.,14,刻度尺,电池组,低压交流电源,4.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,某同学操作中有以下实验步骤,其中有错误或遗漏的步骤.(遗漏步骤可编上序号GH) A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处先放开纸带,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

5、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,15,F.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔指出有错误的步骤并改正_ 遗漏的步骤_. 合理的实验顺序为_.,16,A中应先接通电源,再放开纸带;D中取下纸带之前应先断 开电源,使计时器停止工作;,实验中应补充G步骤换上新纸带,再重复做三次.实验步骤顺序,BFECADG,45分钟课时作业,17,一选择题 1.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列说法中正确的是( ) A.通过调节,使小车纸带拉线和定滑轮上边缘在一条直线上 B.坐标轴单位长度越小越好 C.开始

6、前要先接通电源后松纸带,打完点要先断开电源后取纸带 D.钩码的质量越大越好,18,解析:实验中要调节滑轮的高度使小车纸带拉线和定滑轮上边缘在一条直线上,可以减小摩擦,所以A对.要适当地选取坐标轴的单位长度使图象尽量分布在较大的坐标平面内,所以B错.开始前要先接通电源后松纸带,打完点要先断开电源后取纸带,这样可以保证打第一个点时小车的速度为零,所以C对.钩码的质量要适中,不要太大也不要太小,100 g左右为宜,以免加速度过大而使纸带上的点太少,或加速度太小,而使各段位移无多大差别,所以D错.,19,答案:AC,2.在实验中,得到纸带如图2-1-2所示,图中的点为计数点,在每两个相邻的计数点间还有

7、4个点没有画出,则小车运动的加速度为(单位:m/s2)( ),20,A.0.2 B.2.0 C.20.0 D.200.0,解析:在此题中,每5个点取一个计数点,所以每相邻两个计数点间的时间间隔为T=50.02 s=0.1 s,由 可计算BCDE各点速度分别为vB=0.31m/svC=0.51m/svD=0.71m/svE=0.91m/s.结合加速度定义 得a=2.0m/s2.,21,答案:B,22,3.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度如下:,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a=v/t算出加速度 B.根据实验数据画出v

8、-t图象,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图象,由图线上相距较远的两点所对应的速度时间用公式a=v/t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,23,解析: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图象,才可充分利用各次测量数据,减小偶然误差.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象,方法B是错误的.正确的方法是根据图象找出不同时刻所对应的速度值,然后利用公式a=v/t算出加速度,故选C.,24,答案:C,

9、二非选择题 4.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,交流电源频率为50 Hz.图2-1-3是某次实验的纸带,舍去前面比较密的点,从0点开始,每5个连续点取1个计数点,标以123那么相邻两个计数点之间的时间为_s,各计数点与0计数点之间的距离依次为x1=3 cmx2=7.5 cmx3=13.5 cm,则物体通过1计数点的速度v1=_m/s,通过2计数点的速度v2=_m/s,运动的加速度为_m/s2.,25,0.1,0.375,0.525,1.5,26,5.一小球在桌面上从静止开始做加速运动,现用高速摄影机在同一底片上多次曝光,记录下小球每次曝光的位置,并将小球的位置编号.如图2-1-4所

10、示,1位置恰为小球刚开始运动的瞬间,作为零时刻.摄影机连续两次曝光的时间间隔均为0.5 s,小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v1=0,v2=0.06 m/s,v3=_m/s,v4=0.18 m/s,v5=_m/s.在图2-1-5中作出小球的速度-时间图象(保留描点痕迹).,27,答案:0.12 0.24 v-t图象见图2-1-6,28,29,6.做变速运动的小车,牵引 一条纸带通过打点计时器,交流 电源的频率是50 Hz,由纸带上 打出的某一点开始,每5个点剪 下一段纸带,如图2-1-7所示,每 一段纸带的一端与x轴相重合, 与y轴平行放置,将纸带贴在 坐标系中. (1)

11、本实验中运动的小车,相邻相等时间内位移存在某种关系,请你仔细研究图2-1-7,找出这一关系; (2)请画出小车的v-t图象; (3)根据图象求出其加速度大小.,30,答案:(1)剪下的纸条长度表示0.1 s时间内位移的大小,可近似认为速度 vx,纸条的长度表示速度. (2)略 (3)a=0.78 m/s2,31,7.在研究匀变速直线运动的实验中,如图2-1-8所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中ABCDE为相邻的计数点,相邻计数点的时间间隔T=0.1 s.,32,33,(1)根据公式_计算各点瞬时速度,则vD=_m/s,vC=_m/s,vB=_m/s.,1.38,3.90,2.64,34,(2)