实验：探究小车速度随时间变化规律讲解.ppt

实验：探究小车速度随时间变化的规律;回顾复习;回顾复习;要探究一个物体的速度随时间变化的规律， 必须知道物体在不同时刻的速度，但直接测 量物体的速度是不容易的．请同学们思索一 下怎样利用下面的实验装置，探究小车速度 随时间的变化规律．; ;;三、实验原理： 利用纸带上的数据和第一章的方法求出通过各计数点的速度求出打第n个计数点时纸带的瞬时速度)，再列表并作出v－t图象，分析v与t的关系;1、把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路．;2、把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车的后面．;3、把小车停靠在打点计时器处，先接通电源后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的小点，关闭电源，换上新纸带，重复实验两次．;(1)开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器． (2)先接通电源，等打点稳定后，再释放小车． (3)打点完毕，立即断开电源． (4)选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒． (5)要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前及时用手按住．;六、纸带数据处理：;v1=(x1+x2)/2T v2=(x2+x3)/2T … … vn＝;例：求3这个计数点的速度：;3、根据计数点的瞬时速度列表 计算各点瞬时速度并记录相应数据填入表中.;4、 作小车运动的V-T图像 ①在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表时间，纵轴表示速度，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，不在线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计 ③观察所得到的直线 分析物体的速度随时 间的变化规律.;在实验误差允许范围内，小车运动的v－t图象是一条倾斜的直线。;;小车的速度随时间的增加而均匀增加 所以小车做匀加速直线运动;【例1】 在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，图2－1－4给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点．测得x1＝1.40 cm，x2＝1.90 cm，x3＝2.38 cm，x4＝2.88 cm，x5＝3.39 cm，x6＝3.87 cm. ;那么： (1)在打点计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为v1＝________cm/s，v2＝______cm/s，v3＝________cm/s，v4＝________cm/s，v5＝______cm/s. (2)在平面直角坐标系中作出速度—时间图象．(3)分析小车运动速度随时间变化的规律． 解析：(1)显然，两相邻的计数点之间的时间间隔为T＝0.02×5 s＝0.1 s．对应各点的速度分别为： ;(2)按照横坐标每0.1 s为1个分度，纵坐标每10 cm/s为1个分度建立直角坐标系，根据上面计算出来的各计数时刻的速度值，用描点法即可作出小车运动的v-t图象，如下图所示． (3)根据小车运动的v-t图象是一条向上倾斜的直线，可判断小车运动的速度是随时间均匀增加的． 答案：(1)16.50　21.40　26.30　31.35　36.30 ;(2)如图所示 (3)见解析 ;反思领悟：(1)处理纸带时，一定要分清计时点和计数点间的区别，搞清计数点之间的时间间隔T. (2)利用极限思想将平均值过渡到瞬时值是物理学中常用的方法． (3)标度的选择要结合数据及其分布特点制定，以使图象在坐标系中合理分布． (4)小车的运动速度随时间均匀增加，也意味着其加速度恒定． ; 如图2－1－5所示是某一做直线运动的小车(后连纸带)通过打点计时器时打出的一段纸带，图;答案：作出v-t图象如下图所示．由图象可以看出小车的速度随时间均匀减小． ;【例2】 如图2－1－6甲所示，用打点计时器记录小车的运动情况，开始小车在光滑水平玻璃上运动，后来在薄布面上做匀减速运动，所打出的纸带如图乙所示，纸带上相邻两点对应的时间间隔为0.02 s．用作图法(v-t图象)求小车在玻璃板上的运动速度大小． ;图2-1-6;解析：设对应点1、2、3、4、5的瞬时速度分别为v1、v2、v3、v4、v5，则有 ;以速度为纵坐标，以时间为横坐标建立直角坐标系．用描点法作出小车在薄布面上做减速运动时的v-t图象．将图象延长，使其与纵轴相交，如右图所示．由图象可知，小车做减速运动的初速度为0.85 m/s，即为小车在玻璃板上的运动速度． 答案：0.85 m/s ; 在用电火花计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，如图2－1－7甲所示是一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻