资源简介

(共24张PPT)
《高中物理实验》
探究小车速度随时间
变化的规律
目录
01
02
03
04
实验仪器及步骤
数据分析及处理
误差分析及讨论
实验目的及原理
05
实验的典型例题
目录
CONTENTS
PART 01
实验目的及原理
实验目的
会正确使用打点计时器
会利用平均速度间接测量物体瞬时速度
能建立标度合适的v-t坐标系去描点分析数据
能通过实验结果正确判断出小车速度随时间变化的规律
实验原理
打点计时器测量小车速度
以研究点A为中间点，测量包含A在内的相邻两点间的距离Δx,用这段时间的平均速度 代替研究点A的瞬时速度。
PART 02
实验仪器及步骤
实验仪器
小车
纸带
打点计时器
槽码
电火花打点计时器（或电磁打点计时器、学生电源、导线）、一端附有定滑轮的长木板、实验小车、纸带、细绳、槽码、刻度尺等
实验步骤
1.把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，固定好打点计时器并连接好电路。
2.将细绳连接小车和槽码，跨过定滑轮放好，把纸带穿过打点计时器后固定在小车后面。将小车停靠在打点计时器处并固定。
实验步骤
3.先接通打点计时器的电源，然后释放小车。小车拖动纸带运动，打点计时器在纸带上留下一系列点迹，取下纸带，编号。
4.增减所挂的槽码个数，或在小车上放置重物，再重复做2次实验共计打3条纸带.
实验步骤
5.选择点迹清晰的纸带，舍掉开头一些过于密集的小点。从后面便于测量的地方找到一个适合的小点作为起点，标记为0。
6.为了测量方便，选择每隔5个时间间隔为一个时间单位T，在选好的起始点开始依次标记1、2、3……，一般取7个计数点为宜
0
1
2
3
4
实验步骤
7、测量包括计数点在内的各段位移Δx，记录对应的Δx的时间s,设计表格，并填入。
8、完成剩余2条纸带的测量和数据记录。
实验视频演示
注意事项
1.实验开始时，小车放置在靠近打点计时器一侧，充分利用纸带。
2.实验开始先通电后释放小车，实验结束后应立即切断电源避免打点计时器长时间工作
PART 03
数据分析及处理
数据处理及分析
0 1 2 3 4 5 6 7
时间 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
速度m/s 纸带1 0.32 0.51 0.67 0.86 1.02 1.16
Tips：
描点时注意坐标轴单位长度的选取，使得点落在坐标平面大部分面积中，画出的图线在两坐标轴的角平分线附近。
拟合时，尽可能使点落在图线上，没落在图线上的点在图线两近旁分布应大致对称。
问题1 如何直观看出速度变化规律？
实验结论
实验结论：根据小车运动的v-t图像，用简洁、科学的语言来描述小车运动的速度随时间变化的规律？
实验结论：在误差允许的范围内，小车速度随时间均匀变化（速度与时间成正比/一次函数关系），所得v-t图象是一条倾斜的直线。
PART 04
误差分析及讨论
问题讨论及误差分析
问题1：在得到的v-t图象中描出的几个点为什么不能全部落在拟合的直线上？
问题2： v-t图象中直线与纵轴的焦点表示的物理意义是什么？本次实验中为何没有从0开始？
由于实验误差，实验数据结果会偏离真实值少许，拟合的时候拟合时，尽可能使点落在图线上，没落在图线上的点在图线两近旁分布应大致对称，对偏离较大的数据点要舍弃。
表示初速度，本实验中初始点的选取非小车静止开始的起始点，故初速度不为0.
问题讨论及误差分析
问题3：直线的倾斜程度（斜率）表示的物理意义是什么？
由v-t图象中斜率的意义 ，图线的倾斜程度表示的是小车的加速度大小，倾斜程度越大，小车速度随时间变化的越快，小车的加速度越大
问题4：还有没有其他方法能直观看出小车速度随时间的变化规律？
可以直接利用纸带直方图观察小车速度随时间变化规律
拓展：利用纸带直方图观察速度的变化
1、在用打点计时器打好的纸带上，从能看清的某个点起，每5个计时点取一个计数点。在计数点处剪断
2、剪下的纸带长度表示在0.1s时间内位移Δx， ，纸带长度反映了小车速度的大小，纸带宽度可以代表时间。根据长度可以直接判断小车速度随时间变化规律。
PART 05
实验的典型例题
实验的典型例题
（1）左图中仪器A采用图右侧仪器，叫做________________使用的电源是___流_____V，释放小车前，小车应停在________(填“靠近”或“远离”)仪器A的位置．
（2）为了达到实验的目的，图中仪器和电源外，还需要的仪器有( )
A.刻度尺 B.铁架台 C.停表 D.天平
电磁打点计时器
靠近
交
4~6
A
【例题1】某同学按左图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验．
实验的典型例题
【例题2】根据纸带提供的信息，小华同学已经计算出了打下1、2、3、4、6这五个计数点时小车的速度
（1）请你帮助他计算出打下计数点5时小车的速度v5=_______m/s (结果保留2位有效数字).
（2）以速度v为纵轴、时间t为横轴在坐标纸上建立直角坐标系，根据表中的v、t数据，在坐标系中描点，并作出小车运动的v-t图象．
0.53
THANKS
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