《21探究小车速度随时间变化的规律》课件.ppt

如何研究一个物体运动规律？如何研究一个物体运动规律？（知道物体在不同时刻的速度）（知道物体在不同时刻的速度）如何知道物体在不同时刻的速度？如何知道物体在不同时刻的速度？用什么仪器可以测得？用什么仪器可以测得？ （打点计时器）（打点计时器）学生电源，刻度尺学生电源，刻度尺钩码钩码小车小车细绳细绳纸带纸带打点计时器打点计时器一端附有定滑一端附有定滑轮的长木板轮的长木板 把附有滑轮的长木板放在实验桌上；将细绳把附有滑轮的长木板放在实验桌上；将细绳绕过滑轮并使滑轮伸出桌面；绕过滑轮并使滑轮伸出桌面；把打点计时器固把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路。连接好电路。 将纸带穿过打点计时器，连在小车后面。在将纸带穿过打点计时器，连在小车后面。在小车的另一端通过细绳挂上钩码。小车的另一端通过细绳挂上钩码。 先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条纸带后立即关闭电源。带运动，打完一条纸带后立即关闭电源。 更换纸带，重复做三次。更换纸带，重复做三次。1.1.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2.2.先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车，当小车停止运动时及时断开电源释放小车，当小车停止运动时及时断开电源3.3.要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它到达滑轮前及时用手按住它4.4.小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使纸带上打的点太少，或加速度太速度过大而使纸带上打的点太少，或加速度太小使各段位移无法区别，从而使误差增大小使各段位移无法区别，从而使误差增大0.10s0.10s过于密集过于密集/ /不清晰的点不清晰的点例：求例：求3这个计数点的速度：这个计数点的速度： x x 4 4 - -x x 2 2v v3 3 = = v v24 24 = = = = 2 2t tx x 2424 2 2t tt t为多少为多少? ?x1x2x3x4x5- - 0.201 0.280 0.432 0.355 0.512 增减所挂的钩码，或在小车上放置重物，再做两次实增减所挂的钩码，或在小车上放置重物，再做两次实验，填入上表标有验，填入上表标有“v v2 2” ”和和“v v3 3” ”的两行。的两行。 根据所得数据，选择合适的标度建立直角根据所得数据，选择合适的标度建立直角坐标系（图象尽量分布在坐标系平面的大部分坐标系（图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）面积） 根据所得数据描出各点的位置（描点法）根据所得数据描出各点的位置（描点法）, ,观察和思考各点的分布规律观察和思考各点的分布规律 描绘图象：各点的分布大致都落在一条直描绘图象：各点的分布大致都落在一条直线上，因此，我们可以推断：如果没有实验误线上，因此，我们可以推断：如果没有实验误差的理想情况下，所描出的各点应全部落到这差的理想情况下，所描出的各点应全部落到这条直线上。画直线时，让尽可能多的点处在这条直线上。画直线时，让尽可能多的点处在这条直线上，其余均匀分布，去掉偏差太大的点条直线上，其余均匀分布，去掉偏差太大的点哪一种方哪一种方法更好？法更好？取任意两组数据求出取任意两组数据求出v v 和和t t ，然后代，然后代 入入 求解。求解。在在v t v t 图象上取一段时间图象上取一段时间t t（尽量取（尽量取 大一些），找出大一些），找出t t 对应的对应的v v ，代入，代入 求解。求解。（画图时让不在直线上的点尽可能等量地（画图时让不在直线上的点尽可能等量地分布在直线两侧，就是为了使偏大或偏小分布在直线两侧，就是为了使偏大或偏小的误差尽可能地抵消，所以图象也是减小的误差尽可能地抵消，所以图象也是减小误差的一种手段，也就是说应该用图象上误差的一种手段，也就是说应该用图象上的点，而不是用实验所得到的数据）的点，而不是用实验所得到的数据）v va a = = t tv va a = = t t0.300.450.740.600.891.03根据下表数据画出根据下表数据画出v-tv-t图象图象课堂练习描点连线作图描点连线作图t/st/s0 00.10.10.20.20.30.30.40.40.50.51.21.21.01.00.80.80.60.60.40.40.20.2v/(msv/(ms-1-1) )t tv v1.1.图象的特点？图象的特点？2.2.小车的运动规律？小车的运动规律？3.3.如何求加速度？如何求加速度？4.4.如果这些点不在如果这些点不在一条直线上，怎么一条直线上，怎么办？办？问题思考：问题思考：实验结论实验结论: :1 1、小车的速度随时间的增加而均匀增加。、小车的速度随时间的增加而均匀增加。2 2、小车速度随时间逐渐增大；相同时间里，速度增量、小车速度随时间逐渐增大；相同时间里，速度增量相同。相同。1.(1.(多选多选) )关于计数点的下列说法中正确的是关于计数点的下列说法中正确的是( )( )A.A.用计数点进行测量计算，既方便，又可减小误差；用计数点进行测量计算，既方便，又可减小误差；B.B.相邻计数点间的时间间隔是相等的；相邻计数点间的时间间隔是相等的； C.C.相邻计数点间的距离是相等的；相邻计数点间的距离是相等的；D.D.计数点是从计时器打出的实际点中选出来，相邻计数点计数点是从计时器打出的实际点中选出来，相邻计数点间点痕的个数相等。间点痕的个数相等。 ABD ABD2.2.接通电源与让纸带接通电源与让纸带( (随物体随物体) )开始运动，这两个操作开始运动，这两个操作的时间关系应当是的时间关系应当是( )( )A.A.先接通电源，后释放纸带；先接通电源，后释放纸带； B.B.先释放纸带，后接通电源；先释放纸带，后接通电源；C.C.释放纸带的同时接通电源；释放纸带的同时接通电源； D.D.先接通电源或先释放纸带都可以。先接通电源或先释放纸带都可以。A A3.3.在探究小车速度随时间变化规律的实验中，下列哪些在探究小车速度随时间变化规律的实验中，下列哪些器材是本实验必须的？达到实验目的还需哪些器材？器材是本实验必须的？达到实验目的还需哪些器材？打点计时器打点计时器 天平天平 低压直流电源低压直流电源 细绳细绳 纸带纸带 小车小车 钩码钩码 秒表秒表 一端有滑轮的长木板一端有滑轮的长木板答案：答案： 低压交流电源低压交流电源 刻度尺刻度尺4.4.( (多选多选) )在实验在实验“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”中，中，我们采用的正确方法是（我们采用的正确方法是（ ）A.A.舍掉开头过于紧密的点，找一个适当的点当作计时起舍掉开头过于紧密的点，找一个适当的点当作计时起点。点。B.B.为了实验精确，选取纸带上第一个点作计时起点。为了实验精确，选取纸带上第一个点作计时起点。C.C.每相邻计数点的时间间隔只能取每相邻计数点的时间间隔只能取0.1s0.1s。D.D.每相邻计数点的时间间隔可视打点密度而定，取每相邻计数点的时间间隔可视打点密度而定，取0.02s 0.02s 、0.04s 0.04s 、nn0.02s0.02s均可。均可。ADAD当堂检测典型典型例题例题例例 在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下：瞬时速度如下：计数点序号计数点序号1 12 23 34 45 56 60.100.100.200.200.300.300.400.400.500.500.600.6044.044.062.062.081.081.0100.0100.0110.0110.0168.0168.0C C典型典型例题例题（1 1）求出）求出B B、C C、D D各点的瞬时速度各点的瞬时速度( (单位：单位：m ms)s)。（2 2）根据求出的各点速度，做出相应的速度）根据求出的各点速度，做出相应的速度时间图象。时间图象。（3 3）图线延长线与纵轴相交，交点的物理意义是什么）图线延长线与纵轴相交，交点的物理意义是什么? ?根据图根据图象分析物体的速度随时间的变化规律象分析物体的速度随时间的变化规律? ?（4 4）请根据做出的速度）请根据做出的速度时间图象求出加速度。时间图象求出加速度。通过本节课的学习，我们进一步掌握了打点计时器的通过本节课的学习，我们进一步掌握了打点计时器的使用方法和利用打点计时器研究物体运动的方法；通使用方法和利用打点计时器研究物体运动的方法；通过纸带会计算各个计数点的速度；并能在坐标纸上画过纸带会计算各个计数点的速度；并能在坐标纸上画出物体的出物体的v-tv-t图象。图象。