實(shí)驗(yàn)探究小車速度隨時間變化的規(guī)律PPT課件

1、 第二章第二章 勻變速直線運(yùn)動的研究勻變速直線運(yùn)動的研究 1 1 實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時間變化的實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律規(guī)律物體的速度隨時間變化嗎？物體的速度隨時間變化嗎？怎樣探究物體速度的變化規(guī)律？怎樣探究物體速度的變化規(guī)律？1.1.用打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶可以直接測量什么物理量用打點(diǎn)計(jì)時器打出的紙帶可以直接測量什么物理量? ?2. 2. 可以間接測量什么物理量？可以間接測量什么物理量？兩點(diǎn)間的平均速度兩點(diǎn)間的平均速度某點(diǎn)的瞬時速度某點(diǎn)的瞬時速度加速度加速度時間、位移時間、位移3.3.怎樣用圖像表示速度？怎樣用圖像表示速度？【知識回顧】【知識回顧】1.1.熟練使用打點(diǎn)計(jì)時器，會處理紙

2、帶并會求各點(diǎn)熟練使用打點(diǎn)計(jì)時器，會處理紙帶并會求各點(diǎn)的瞬時速度。的瞬時速度。( (重點(diǎn)重點(diǎn)) )2.2.會設(shè)計(jì)表格并用表格處理數(shù)據(jù)。會設(shè)計(jì)表格并用表格處理數(shù)據(jù)。3.3.會用會用v-tv-t圖像處理數(shù)據(jù)，并能描述運(yùn)動的特點(diǎn)。圖像處理數(shù)據(jù)，并能描述運(yùn)動的特點(diǎn)。( (難點(diǎn)難點(diǎn)) )一、實(shí)驗(yàn)研究一、實(shí)驗(yàn)研究1.1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簩?shí)驗(yàn)?zāi)康模?利用打點(diǎn)紙帶研究小車的運(yùn)動情況，分析小車的利用打點(diǎn)紙帶研究小車的運(yùn)動情況，分析小車的速度隨時間變化的規(guī)律。速度隨時間變化的規(guī)律。2.2.實(shí)驗(yàn)原理：實(shí)驗(yàn)原理：利用紙帶上的數(shù)據(jù)和第一章的方法求出通過各計(jì)利用紙帶上的數(shù)據(jù)和第一章的方法求出通過各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度，再列表并作出數(shù)點(diǎn)的

3、速度，再列表并作出v vt t圖像，然后分析圖像，然后分析v v與與t t的關(guān)系。的關(guān)系。3.3.實(shí)驗(yàn)器材：實(shí)驗(yàn)器材：兩種打點(diǎn)計(jì)時器所用電源有什么區(qū)別？兩種打點(diǎn)計(jì)時器所用電源有什么區(qū)別？電源、導(dǎo)線、刻度尺電源、導(dǎo)線、刻度尺鉤碼鉤碼小車小車細(xì)繩細(xì)繩紙帶紙帶打點(diǎn)計(jì)時器打點(diǎn)計(jì)時器一端附有定滑一端附有定滑輪的長木板輪的長木板4.4.實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟 木板平放，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時器木板平放，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時器固定，連接好電路。固定，連接好電路。 穿紙帶；掛鉤碼。穿紙帶；掛鉤碼。 先接通電源，然后放開小車，讓小車拖著紙帶先接通電源，然后放開小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動，打完一條后立即關(guān)閉

4、電源。運(yùn)動，打完一條后立即關(guān)閉電源。 更換紙帶，重復(fù)做三次更換紙帶，重復(fù)做三次。(1)(1)固定打點(diǎn)計(jì)時器時應(yīng)讓限位孔處在長木板的中央位固定打點(diǎn)計(jì)時器時應(yīng)讓限位孔處在長木板的中央位置。置。(2)(2)滑輪不能過高。滑輪不能過高。(3)(3)應(yīng)考慮復(fù)寫紙與紙帶的位置關(guān)系。應(yīng)考慮復(fù)寫紙與紙帶的位置關(guān)系。(4)(4)鉤碼數(shù)量不能過多鉤碼數(shù)量不能過多, ,長木板兩端高低相差不能太大。長木板兩端高低相差不能太大。(5)(5)小車應(yīng)由緊靠打點(diǎn)計(jì)時器處開始釋放小車應(yīng)由緊靠打點(diǎn)計(jì)時器處開始釋放, ,在撞擊長木在撞擊長木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動, ,防止小車從板上掉下來。防止小車從板上掉

5、下來。(6)(6)先接通電源先接通電源, ,后讓紙帶運(yùn)動。后讓紙帶運(yùn)動。(7)(7)打點(diǎn)結(jié)束后立即關(guān)閉電源。打點(diǎn)結(jié)束后立即關(guān)閉電源。為了減小誤差為了減小誤差并保證實(shí)驗(yàn)順并保證實(shí)驗(yàn)順利進(jìn)行，應(yīng)注利進(jìn)行，應(yīng)注意哪些問題？意哪些問題？5.5.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)二、數(shù)據(jù)處理的方法二、數(shù)據(jù)處理的方法1 1選取紙帶、確定計(jì)數(shù)點(diǎn)并進(jìn)行測量選取紙帶、確定計(jì)數(shù)點(diǎn)并進(jìn)行測量(1)(1)在三條紙帶中選擇一條最清晰的紙帶。在三條紙帶中選擇一條最清晰的紙帶。(2)(2)為了便于測量，一般舍掉開頭一些過于密集的為了便于測量，一般舍掉開頭一些過于密集的點(diǎn)跡，找一個適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)作計(jì)時起點(diǎn)點(diǎn)跡，找一個適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)作計(jì)時起點(diǎn)(0(

6、0點(diǎn)點(diǎn)) )。(3)(3)每每5 5個點(diǎn)個點(diǎn)( (相隔相隔0.1 s)0.1 s)取取1 1個計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測量個計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測量( (如如下圖所示，相鄰兩點(diǎn)中間還有下圖所示，相鄰兩點(diǎn)中間還有4 4個點(diǎn)未畫出個點(diǎn)未畫出) )。(2)(2)請你根據(jù)表格測量并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)請你根據(jù)表格測量并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)位置編號位置編號0 01 12 23 34 45 5時間時間t/s/s0 00.10.10.20.20.30.30.40.40.50.5距離距離x/m/m瞬時速度瞬時速度v/(m/(ms s1 1) )2.2.瞬時速度的計(jì)算瞬時速度的計(jì)算(1)(1)瞬時速度的求解方法：瞬時速度的求解方法：v1 1=(=(x

7、1 1+ +x2 2)/2)/2T ，v2 2=(=(x2 2+ +x3 3)/2)/2T 如何求出所選點(diǎn)如何求出所選點(diǎn)的瞬時速度？的瞬時速度？Txxv21nnn 三、作出小車運(yùn)動的速度三、作出小車運(yùn)動的速度- -時間圖像時間圖像1.1.根據(jù)所得數(shù)據(jù)，選擇合適的標(biāo)度建立坐標(biāo)系根據(jù)所得數(shù)據(jù)，選擇合適的標(biāo)度建立坐標(biāo)系( (讓圖像盡量分布在坐標(biāo)系平面的大部分面積讓圖像盡量分布在坐標(biāo)系平面的大部分面積) )。2.2.描點(diǎn)：觀察和思考點(diǎn)的分布規(guī)律。描點(diǎn)：觀察和思考點(diǎn)的分布規(guī)律。3.3.擬合：從點(diǎn)的分布可以有很大把握地說這些點(diǎn)擬合：從點(diǎn)的分布可以有很大把握地說這些點(diǎn)應(yīng)該在一條直線上，用直線擬合，讓盡可能多

8、的應(yīng)該在一條直線上，用直線擬合，讓盡可能多的點(diǎn)處在直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)均勻地分布在點(diǎn)處在直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)均勻地分布在直線兩側(cè)。直線兩側(cè)。作作v- -t 圖像的圖像的步驟有哪些？步驟有哪些？怎樣處理計(jì)算出來的數(shù)據(jù)？怎樣處理計(jì)算出來的數(shù)據(jù)？請展示你作出的速度請展示你作出的速度時間圖像時間圖像怎樣根據(jù)得出的圖像求怎樣根據(jù)得出的圖像求物體運(yùn)動的初速度和加物體運(yùn)動的初速度和加速度？速度？取任意兩組數(shù)據(jù)求出取任意兩組數(shù)據(jù)求出 v和和 t, ,然后代入然后代入 v/ / t求解。求解。在在v- -t圖像上取一段時圖像上取一段時間間 t( (盡量取大一些盡量取大一些),),找找出兩個時刻對應(yīng)的坐標(biāo)

9、值出兩個時刻對應(yīng)的坐標(biāo)值求出求出 v, ,代入代入 v/ / t求解。求解。哪個方法更準(zhǔn)確？哪個方法更準(zhǔn)確？1.1.（多選）（多選）在實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)“探究小車速度隨時間變化的探究小車速度隨時間變化的規(guī)律規(guī)律”中，我們采用的正確方法是中，我們采用的正確方法是( )( )A.A.舍掉開頭過于緊密的點(diǎn)，找一個適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)當(dāng)作計(jì)舍掉開頭過于緊密的點(diǎn)，找一個適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)當(dāng)作計(jì)時起點(diǎn)時起點(diǎn)B.B.為了實(shí)驗(yàn)精確，選取紙帶上第一個點(diǎn)作計(jì)時起點(diǎn)為了實(shí)驗(yàn)精確，選取紙帶上第一個點(diǎn)作計(jì)時起點(diǎn)C.C.每相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間隔只能取每相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間隔只能取0.1s0.1sD.D.每相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時間間隔可視打點(diǎn)密度而定，取每相鄰計(jì)數(shù)

10、點(diǎn)的時間間隔可視打點(diǎn)密度而定，取0.02s 0.02s ，0.04s0.04s，nn0.02s0.02s均可均可ADAD【對點(diǎn)訓(xùn)練】【對點(diǎn)訓(xùn)練】2.2.在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的操作有以下步驟的操作有以下步驟A A拉住紙帶，將小車移至靠近打點(diǎn)計(jì)時器處放開紙帶，拉住紙帶，將小車移至靠近打點(diǎn)計(jì)時器處放開紙帶，再接通電源再接通電源B B將打點(diǎn)計(jì)時器固定在平板上，并接好電路將打點(diǎn)計(jì)時器固定在平板上，并接好電路C C把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下面吊把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼著適當(dāng)重的鉤碼D D

11、取下紙帶取下紙帶E E將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點(diǎn)計(jì)時器限位孔將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點(diǎn)計(jì)時器限位孔其中錯誤或遺漏的步驟有（遺漏步驟編上序號其中錯誤或遺漏的步驟有（遺漏步驟編上序號F F、GG）將以上步驟完善后寫出合理的步驟順序?qū)⒁陨喜襟E完善后寫出合理的步驟順序。(1)A(1)A中應(yīng)先通電，再放紙帶。中應(yīng)先通電，再放紙帶。(2)D(2)D中取下紙帶前應(yīng)先斷中取下紙帶前應(yīng)先斷開電源。開電源。(3)(3)補(bǔ)充步驟補(bǔ)充步驟F F：換上新紙帶，重復(fù)三次。：換上新紙帶，重復(fù)三次。正確順序?yàn)椋赫_順序?yàn)椋?BECADFBECADF通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們進(jìn)一步掌握了通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們進(jìn)一步掌握

12、了打點(diǎn)計(jì)時打點(diǎn)計(jì)時器的使用方法和利用打點(diǎn)計(jì)時器研究物體運(yùn)動的器的使用方法和利用打點(diǎn)計(jì)時器研究物體運(yùn)動的方法；方法；通過紙帶會計(jì)算通過紙帶會計(jì)算 , ,并能并能在坐標(biāo)紙上畫出在坐標(biāo)紙上畫出物體的物體的 ，探究，探究小車速小車速度隨時間變化的規(guī)律。度隨時間變化的規(guī)律。 各個計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度各個計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v- -t 圖像圖像1.1.（多選）（多選）關(guān)于計(jì)數(shù)點(diǎn)的下列說法中正確的是關(guān)于計(jì)數(shù)點(diǎn)的下列說法中正確的是( )( )A.A.用計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測量計(jì)算，既方便，又可減小誤差用計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測量計(jì)算，既方便，又可減小誤差B.B.相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔是相等的相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時間間隔是相等的 C.C.相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距

13、離是相等的相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離是相等的D.D.計(jì)數(shù)點(diǎn)是從計(jì)時器打出的實(shí)際點(diǎn)中選出來的，相鄰計(jì)計(jì)數(shù)點(diǎn)是從計(jì)時器打出的實(shí)際點(diǎn)中選出來的，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間點(diǎn)跡的個數(shù)相等數(shù)點(diǎn)間點(diǎn)跡的個數(shù)相等 ABD ABD2.2.在探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，下列在探究小車速度隨時間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，下列哪些器材是本實(shí)驗(yàn)必需的？達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪€需哪些哪些器材是本實(shí)驗(yàn)必需的？達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪€需哪些器材？器材？打點(diǎn)計(jì)時器打點(diǎn)計(jì)時器 天平天平 低壓直流電源低壓直流電源 細(xì)繩細(xì)繩 紙帶紙帶 小車小車 鉤碼鉤碼 秒表秒表 一端有滑輪的長木板一端有滑輪的長木板答案：答案： 低壓交流電源、刻度尺低壓交流電源、刻度尺解題關(guān)鍵：解題關(guān)鍵

14、：（1 1）了解實(shí)驗(yàn)原理）了解實(shí)驗(yàn)原理和器材。和器材。（2 2）通過實(shí)際操作）通過實(shí)際操作加深對實(shí)驗(yàn)的理解。加深對實(shí)驗(yàn)的理解。3.3.為了計(jì)算加速度，合理的方法是為了計(jì)算加速度，合理的方法是( ) ( ) A A根據(jù)任意兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度用公式算出加速度根據(jù)任意兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度用公式算出加速度B B根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v- -t圖，量出其傾角，由公式圖，量出其傾角，由公式 a = tan= tan求出加速度求出加速度C C根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v- -t圖，由圖線上相距較遠(yuǎn)的兩圖，由圖線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對應(yīng)的速度、時間，用公式點(diǎn)所對應(yīng)的速度、時間，用公式 a= = v/ / t 計(jì)算計(jì)算D D依次算出通過連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度，算出平依次算出通過連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度，算出平均值作為小車的加速度均值作為小車的加速度 解析：解析：方法方法A A僅用兩個速度求加速度，偶然誤差較大。僅用兩個速度求加