资源简介

(共21张PPT)
《高中物理实验》
测量做直线运动物体的瞬时速度
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
会根据纸带上点迹的疏密判断速度的大小
会测量纸带运动的平均速度
理解用平均速度表示瞬时速度所采用的思想，会用该思想方法合理选取时间间隔测量纸带运动的瞬时速度
了解误差产生的原因
实验原理
测量做直线运动物体的平均速度
物体拖动纸带运动时，打点计时器在纸带上打下的点表示纸带在不同时刻对应的位置。
周期每隔0.02s打一点，测量纸带上任意两点的距离，根据 ，可求出相邻两点间的平均速度
实验原理
测量做直线运动物体的瞬时速度
如图测量物体在E的瞬时速度，可以用包含E的一段平均速度代替，议一议，用哪段平均速度代替更接近E点的瞬时速度？
①
②
①包含E在内的间隔取小一些，用两点间的位移和时间算出的平均速度代表纸带在E的瞬时速度就会精确一些。
②实际中两点间距过小，测量误差会增加。在实际测量中要根据需要及所用仪器情况综合考虑。
PART 02
实验仪器及步骤
实验仪器
电火花打点计时器与220V交流电源（或电磁打点计时器与低压交流电源）、纸带、刻度尺等
实验步骤
1.把打点计时器固定在桌面上，将打点计时器与交流电源相接，穿好纸带。
2.启动电源，用手水平拉动纸带。
3.取下纸带，选取纸带上能看清的一点标记为起始点0，后面每5个点取一个计数点，分别用1、2、3……标记这些计数点。
0 1 2 3 4 5 6
实验步骤
4.测量各计数点到起始点0的距离x，记录在各计数点旁边。
5.设计表格，记录数据。选择合适的包含计数点在内的位移Δx及对应的时间Δt，测量并填入表格。
为什么要测量各点到起点距离，而不直接测量每段位移？
0 1 2 3 4 5 6
试一试自己设计表格
实验步骤
计数点 0 1 2 3 4 5 6
对应时刻t/s
包含计数点的位移Δx/m
Δx对应的时间Δt/s
计数点的瞬时速度v(m/s)
6.根据 求得各计数点的瞬时速度，记录在表格中。
7.根据表格中的v、t数据，在坐标纸上建立合适的坐标系，描点，用一条平滑的曲线拟合所有点。
8.根据实验结果，分析纸带瞬时速度变化的情况。
PART 03
数据分析及处理
数据处理及分析
计数点 0 1 2 3 4 5 6
对应时刻t/s
包含计数点的位移Δx/m
Δx对应的时间Δt/s
计数点的瞬时速度v(m/s)
数据记录及处理
数据分析
用平滑的曲线来描出这些点，曲线所反映的情况就会与实际更加接近
作图时，用平滑曲线拟合，要“顺式”、“平滑”，对难以落在曲线上的点应使它们大致均匀地分布在曲线两侧
实验结论
实验结论：根据v-t图像，用简洁、科学的语言来描述速度随时间变化的规律？
PART 04
误差分析及讨论
问题讨论及误差分析
问题1：本次实验产生的误差的主要原因是什么？
用平均速度粗略表示瞬时速度产生的误差；
刻度尺的读数误差；
电网频率波动引起的误差（波动很小，通常可以忽略）。
适当减小包含测量点在内的位移，能使瞬时速度得测量值更准确一点；
采用多次测量取平均值得方法可以减小读数误差；
做v-t图象，用光滑曲线拟合数据点，也有减小误差的作用。
问题2：减小误差的方法是什么？
问题讨论及误差分析
问题3：纸带上的点有什么意义？
方法一：分析纸带上相邻点之间间隔大小的变化来判断速度变化情况；
方法二：分析瞬时速度记录表中数据大小的变化；
方法三：分析v-t图象上图线的变化情况；
问题4：还有其他什么方法可以用来判断纸带速度的变化情况？
①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置；
②通过研究纸带上各点之间的间隔，可以判断物体的运动情况；
③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔。
PART 05
实验的典型例题
实验的典型例题
(2) 从以上三条纸带点迹的分布情况可以断定：纸带___________是匀速通过打点计时器的，纸带___________是越来越快的，纸带___________是开始越来越快，后来又越来越慢的。(均填“A”“B”或“C”)
A
C
【例题1】如图所示的A、B、C三条纸带，是某同学练习使用打点计时器时得到的纸带(纸带的左端连接小车)，电源频率为50Hz。
B
实验的典型例题
(1)打点计时器采用的电压是_______V，推测纸带的运动是加速运动还是减速运动？____________________.
(2)在打出A、F这两点的时间间隔中，纸带运动的平均速度是___________.
(3)B点的瞬时速度为____________.（计算结果均保留3位有效数字）
220
0.365m/s
0.252m/s
【例题2】某次实验用火花打点计时器，使用的交流电的频率为50Hz，纸带的记录如图所示，图中O点为纸带的第一个点，接下来的前几个点模糊，因此从A点开始每打五个点取一个计数点：
加速运动
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