《人教物理必修一同步课件：第二章 匀变速直线运动的研究2.1 .pptx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人教物理必修一同步课件：第二章 匀变速直线运动的研究2.1 .pptx（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 实验 探究小车速度随时间变化的规律 自主阅读自我检测 一 实验原理 1 瞬时速度的求法 计算打各计数点时小车的速度 应在计数点附 近取一段很短的时间 t 用 t内的平均速度作为打该计数点时小车 的瞬时速度 2 用描点法画出小车的v t图象 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 说明物体的速度是均匀变化 的 二 实验器材 打点计时器 学生电源 复写纸 纸带 导线 一端带有滑轮 的长木板 小车 细绳 钩码 刻度尺 坐标纸 自主阅读自我检测 三 实验步骤 1 按图所示 把一端带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没有滑轮的一端
2、连接好 电路 2 把一条细绳拴在小车上 使细绳跨过定滑轮 下边挂上合适的钩 码 把纸带穿过打点计时器 并把纸带的一端固定在小车的后面 自主阅读自我检测 3 把小车停在靠近打点计时器处 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小点 随后立 即关闭电源 取下纸带 4 换上新的纸带 重复实验两次 自主阅读自我检测 1 正误辨析 1 打点计时器应固定在有滑轮的一端 解析 打点计时器应固定在远离滑轮的一端 答案 2 打点计时器直接放在长木板上 不需固定 解析 打点计时器应固定在木板上 防止打点计时器移动 答案 3 实验时 先让小车运动 再打开电源开关 解析 实验时 应
3、先开电源开关 再释放小车 答案 4 释放小车的位置应远离打点计时器 解析 为了能使纸带打上更多的点 释放小车的位置应靠近打点计 时器 答案 自主阅读自我检测 2 在探究小车速度随时间变化的规律的实验中 某同学操作过程中 有以下实验步骤 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长木板上 并连接好电路 C 把一条细绳拴在小车上 细绳跨过定滑轮 下边吊着适当重的钩 码 放手后看小车能否在木板上做平稳的加速运动 D 取下纸带 E 把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上 并使附有定滑轮的 一端伸出桌面 F 将纸带固定在小车尾部 并穿过打点计时器的限位孔
4、G 换上新纸带 重复操作两次 自主阅读自我检测 1 其中有错误的步骤是 应改正为 2 将改正后的步骤按合理的顺序写在横线上 步骤顺序为 解析 1 打点计时器在使用时 为了使打点稳定 同时为了提高纸带 的利用率 使尽量多的点打在纸带上 应先接通电源 再放开纸带 取 下纸带前应先关闭电源 故A D错误 2 本着先安装器材 后进行实验的思路 在该实验中 先固定长木 板 安装打点计时器 准备完毕开始进行实验 注意要先打点后释放 小车 做完一次实验要及时关闭电源 故正确的实验步骤是 EBCFADG 答案 1 AD A 应先接通电源 再放开纸带 D 取下纸带前应先关 闭电源 2 EBCFADG 探究一探究
5、二 数据处理 情景导引 下面是一位同学用打点计时器打的一条纸带 他从点迹清楚处开 始选取相邻的A B C D E F六个点 用刻度尺测量各点间的 距离 如图所示 利用测量的数据怎样求各点的速度 怎样分析速 度变化情况 探究一探究二 知识归纳 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 如图所示 相邻两点间还有4 个点未画出 探究一探究二 2 数据处理 1 表格法 测量各计数点1 2 3 到计数点0的距离x 并记录在表 中 分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的
6、距离 x1 x2 x3 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1 2 3 4 5的瞬时速度 填入上面的表格中 根据表格的数据 分析速度随时间怎么变化 探究一探究二 2 图象法 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 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 如图所示 观察所得到的直线 分析物体的速度随时间的变化规律 探究一探究二 典例剖析 例1 在探究小车速度随时间变化的规律的实验中 利用打点 计时器打出了如图所示的一条纸带 其中1 2 3 4 5 6 7均
7、 为计数点 且相邻的两个计数点之间都还有4个点没有画出来 已知 电源的频率为50 Hz 现测得x1 1 40 cm x2 1 90 cm x3 2 40 cm x4 2 90 cm x5 3 40 cm x6 3 90 cm 1 在打点计时器打出点2 3 4 5 6时 小车的速度分别为 v2 cm s v3 cm s v4 cm s v5 cm s 探究一探究二 2 在如图所示的坐标纸上作出速度 时间图象 3 根据作出的速度 时间图象 求出小车的加速度为 m s2 结果保留小数点后两位有效数字 探究一探究二 答案 1 16 50 21 50 26 50 31 50 2 见解析图 3 0 50
8、0 47 0 53 探究一探究二 实验注意事项和误差分析 情景导引 在探究小车速度随时间变化的规律实验中 某同学释放小车之前 的装置如图所示 请指出该装置图中存在的两处明显错误 要点提示 1 细线与木板不平行 2 小车离打点计时器太远 3 打点计时器接的是直流电源 选任意两项作答即可 探究一探究二 知识归纳 1 实验注意事项 1 开始释放小车时 应使小车靠近打点计时器 2 应该是先接通电源 再释放小车 3 断开电源 取下纸带 4 如打出的点较轻或是短线时 应调整振针距复写纸的高度 5 选择一条理想的纸带 理想 是指纸带上的点迹清晰 舍弃点 密集的部分 适当选取计数点 注意计数点与计时点的区别
9、弄清楚 所选时间间隔T等于多少秒 6 每打好一条纸带 将定位轴上的复写纸换个位置 以保证打点 清晰 7 不要分段测量各段位移 应尽可能地一次测量完毕 可先统一 量出各计数点到计数起点0之间的距离 探究一探究二 2 误差分析 1 木板的粗糙程度不同 摩擦不均匀 2 根据纸带测量的位移有误差 从而计算出的瞬时速度有误差 3 作v t图象时单位选择不合适或人为作图不准 探究一探究二 典例剖析 例2 多选 在探究小车速度随时间变化的规律的实验中 我 们使用了打点计时器 关于实验注意事项及打出的纸带经测量的 实验数据的处理 下列叙述正确的有 A 一定要使用电磁打点计时器 因为电火花计时器需220 V交变
10、 电流 不安全 B 要从打出的几条纸带中选择一条点迹清晰且各点排成一条直 线的纸带进行测量 测量时还要舍掉开头一些过于密集的点迹 必 要时应该选取计数点进行测量 C 要选用各处平整程度 光滑程度相同的长木板做实验 D 可以采用作v t图象的方法来处理数据 是哪种运动便一目了然 探究一探究二 解析 只要操作正规 不存在安全问题 而且使用电火花计时器阻 力小 A错误 所打点要清晰而且在一条直线上 为了减小实验误差 可以每隔几个点作为一个计数点 B正确 选用各处平整程度 光滑 程度相同的长木板做实验可减小误差 C正确 图象法处理数据更直 观 给人一目了然的感觉 D正确 答案 BCD 1234 1 在
11、探究小车速度随时间变化的规律实验中 下列说法正确的是 A 小车在钩码的牵引下运动时只需打一条纸带 然后进行数据处理 B 为使测量更为严谨 应把打下的第一个点作为第一个测量点 C 为了便于测量 应舍掉开头一些过于密集的点 找一个适当的点当 作计时起点 D 两相邻测量点间的时间间隔必须是0 1 s 解析 小车在钩码的牵引下运动时 采用多次测量 打出多条纸带 进 行数据处理 有利于减小误差 故A错误 纸带上开始时密集的点 点 距过小 测量误差较大 故应舍去 找一个适当的点当作计时起点 故 B错误 C正确 选取测量点 可增加测量距离 减小测量过程所产生的 误差 两相邻测量点间的时间间隔不一定取0 1
12、s 故D错误 答案 C 1234 2 在用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律的实验中 用的 电源频率为50 Hz 关于计数点间时间间隔的下列说法正确的是 A 每隔四个点取一个计数点 则计数点间的时间间隔为0 10 s B 每隔四个点取一个计数点 则计数点间的时间间隔为0 08 s C 每隔五个点取一个计数点 则计数点间的时间间隔为0 10 s D 每隔五个点取一个计数点 则计数点间的时间间隔为0 08 s 解析 本实验用的电源为50 Hz的交变电流 则相邻两点间的时间间 隔为T s 0 02 s 所以每隔4个点取一个计数点时计数点间的时 间间隔为0 10 s 选项A正确 B错误 每隔5个点
13、取一个计数点则有6 个时间间隔 总间隔为0 02 6 s 0 12 s 选项C D错误 答案 A 1234 3 某同学利用打点计时器 研究小车速度随时间变化的规律 该 同学在小车的后面连上纸带 使小车加速运动 利用纸带上打出的 点计算小车各个时刻的速度 某次打出的一条纸带如图所示 该 同学已在这条纸带上取好了计数点 每两个计数点间还有4个点未 画出 计数点的编号依次为A B C D E 打点计时器打点的 时间间隔为0 02 s 他把一刻度尺放在纸带上 其零刻度线和计数 点A对齐 1 根据该同学打出的纸带 我们可以判断小车与纸带的 填 左 或 右 端相连 2 用该刻度尺测量出计数点A B之间的距
14、离为 cm 3 计算打B这个计数点时纸带的瞬时速度vB m s 1234 解析 小车做加速运动 所以打点间的距离越来越大 由此可判定小 车与打点密的一端即纸带的左端相连 由刻度尺读得A B之间的 距离为1 50 cm A C间的距离为3 60 cm 答案 1 左 2 1 50 3 0 18 1234 4 某同学用如图甲所示的实验装置探究物体的速度与时间的关系 1234 1 电磁打点计时器接 填 低压直流 低压交 流 或 220 V交流 电源 2 实验时 使小车靠近打点计时器 先 再 填 接通电源 或 放开小车 3 若所接电源的频率是50 Hz 则每隔 秒打一个点 4 图乙是绘出的小车速度 时间关系图线 根据图线求出小车的加 速度为a m s2 保留三位有效数字 解析 1 电磁打点计时器接低压交流电源 2 实验时 使小车靠近打点计时器 先接通电源再放开小车 3 若所接电源的频率是50 Hz 则每隔0 02 s打一个点 4 在v t图象中图线的斜率表示加速度 即a 0 682 m s2 答案 1 低压交流 2 接通电源 放开小车 3 0 02 4 0 682
