【新步步高】2015-2016学年高一物理人教版必修一同步课件：2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律资料.ppt

第二章 匀变速直线运动的 研究 学案1　实验：探究小车速度随时间变化的规律 目标定位 1.进一步练习使用打点计时器. 2.会利用平均速度求瞬时速度. 3.会利用v－t图象处理实验数据，据此判断物体的运动性质并求加速度． 知识探究 自我检测 一、实验器材 打点计时器、 、纸带、一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、 、坐标纸． 知识探究 交流电源 刻度尺 二、实验原理 1.纸带上某点的瞬时速度一般用一小段时间内的 代替． 2.用描点法画出小车的v－t图象，图线的 表示加速度，如果v－t图象是一条倾斜的直线，说明小车的速度是均匀变化的． 平均速度 斜率 三、实验步骤 1.如图1所示，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，打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路. 图1 2.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上适当的钩码，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.把小车停在靠近打点计时器的位置，先 ，后 ，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一串小点，随后立即关闭电源.换上新纸带，重复操作两次. 接通电源 释放小车 四、数据处理 1.挑选纸带并测量 在三条纸带中选择一条点迹最清晰的.为了便于测量，舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点当作计时起点(0点)，每5个点(相隔0.1 s)取一个计数点进行测量，如图2所示.(相邻两点间还有4个点未画出) 图2 (2)设计表格并记录相关数据 位置 0 1 2 3 4 5 6 7 时刻t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 v/(m·s－1)                 3.作出小车运动的v－t图象 (1)定标度：坐标轴的标度选取要合理，应使图象大致布满坐标纸. (2)描点：在坐标纸上描出各个点的位置. (3)连线：用一条平滑的曲线或直线“拟合”这些点. 4.分析图象得规律 如果画出的v－t图象是一条倾斜的直线，说明小车做速度均匀变化的直线运动.根据a＝ 求出上车的加速度. 五、注意事项 1.开始释放小车时，应使小车靠近 . 2.先 ，等打点稳定后，再 . 3.打点完毕，立即断开电源. 4.选取一条点迹清晰的纸带，舍弃开头点迹密集部分，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.一般在纸带上每隔4个点取一个计数点，即时间间隔为T＝0.02×5 s＝ s. 打点计时器 接通电源 释放小车 0.1 5.在坐标纸上画v－t图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量布满坐标纸. 6.利用描出的点作v－t图象时，不要将相邻的点依次相连成折线，而应使 在直线(或曲线)上，不在线上的点 ，个别离线较远的点 . 大多数点 均匀分布在直线(或曲线)两侧 舍去 典例精析 例1　在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中，某同学的实验操作步骤如下，试找出其中的错误和遗漏的步骤(遗漏步骤可编上序号G). A.拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开纸带，再接通电源 B.将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电路 C.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当的钩码 D.取下纸带，再断开电源 E.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 F.从所打的纸带中选取理想的纸带进行测量分析 错误和遗漏： ①_____________________________； ②____________________________； ③G._________________________； 正确的步骤顺序为__________. A中应先接通电源，再放开纸带 D中应先断开电源，再取下纸带 换上新纸带，重复实验两次 BECADGF 例2　在用电火花计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，图3甲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，相邻计数点间还有四个点未画出.(电源频率为50 Hz) 图3 (1)根据运动学有关公式可求得vB＝1.38 m/s，vC＝________ m/s，vD＝3.90 m/s.(保留三位有效数字) 解析　打C点时对应的速度为 2.64 (2)利用求得的数值在图乙所示坐标纸上作出小车的v－t图象(从打A点时开始计时).利用纸带上的数据求出小车运动的加速度a＝_____