资源简介

(共26张PPT)
2.1
实验：探究小车速度随时间变化的规律
学习目标
01
04
02
03
会利用v t图像处理实验数据
会利用平均速度求瞬时速度
能根据实验数据求加速度
掌握实验原理、数据处理、误差分析等问题
2
思考
古时候的计时方法是滴水法和日影法等原始方法。随着科学技术的发展，今天我们日常生活中的计时工具有哪些
手表、机械钟、手机、电脑、秒表………
打点计时器
如何设计实验？
通过研究小车在重物牵引下运动的速度随时间变化的规律。
合作探究任务：
阅读课本同组同学进行讨论实验具体方案。
实验目的：
交流电源
刻度尺
钩码
小车
细绳
纸带
打点计时器
一端附有定滑轮的长木板
实验器材：
测量小车的速度，做出小车的v-t图象，初步分析小车速度变化的规律。
实验任务：
实验步骤：
⑴把一端附有滑轮的长木板水平放在实验桌上，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，插好电源。
⑵ 穿纸带；挂钩码。
⑶ 先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源。
⑷ 换纸带，更换钩码，再做两次.
实验注意事项：
1．滑轮不能过高或过低,细绳应与木板平行.
2、实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们被碰坏或跌坏。
3．小车另一端所挂的钩码个数要适当，以100g以内为宜，若用到150g以上，则纸带打出的点数不能满足一0.1s为计数点，计时间隔可取0.8s-0.6s.
数据处理
1.取计数点：舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点（0点）；然后选取相隔T=0.1s（或更短）的若干计数点，并标明1、2、3、4……
2.测量各计数点到0点的距离：……，填入表中。
3.求各计数点的瞬时速度：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，即…… 将各计数点的瞬时速度填入表中。
计数点序号 0 1 2 3 4 ……
计数点对应时刻t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4
到计时起点的距离x/cm 0
各计数点的瞬时速度v/()
作出小车运动的v－t图象
(1)定标度、描点：坐标轴的标度选取要合理，应使图象大致分布在坐标平面中央。描点时要用平行于两坐标轴的虚线标明该点的位置坐标。(所描的点一般用“·”标明)
(2)连线：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。
(3)观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律。
由纸带求加速度的方法
如图所示的纸带各计数点1、2、3、4、5、…所对应的速度分别是v1、v2、v3、v4、v5、…，T为计数点间的时间间隔。
(1)图象法
由多组数据描绘出v－t图象，v－t图象中直线的斜率即为物体运动的加速度。此方法准确、科学，但较繁琐。
(2)逐差法
分别以1、4，2、5，3、6，…的速度计算加速度，即
从结果看，真正参与运算的只有v1和vn＋1，中间各点的瞬时速度在运算中都未起作用，一般不用此方法。
1、误差：测量值跟被测量的真实值之间的差异
①、误差的来源：
　　一、仪器本身和缺陷
　　二、实验人员操作的读数不准确
②、通过改进仪器和谨慎操作，可以减小误差，　　
　　但任何测量都不能消灭误差。
（系统误差）
（偶然误差）
2、误差的分类
分类 产生原因 解决办法
偶然误差 由偶然因素造成 多次测量取平均值
系统误差 由仪器结构缺陷、实验方法不完善 改进原理
采用高精度仪器
测量值 实际测量的结果
真实值 一般取多次测量取平均的结果（或已知）
3、有效数字
①长度的测量需估读到最小分度值的下一位
xA=13.3mm
xB=19.0mm
三位有效数字
②科学计数法
特别大的数字或特别小的数字
③中学阶段运算结果一般取两位或三位有效数字
求CD段的平均速度？
通过图线观测0.25秒时刻的瞬时速度？
0
0.1
0.2
0.3
1
2
3
4
v-t图象和x-t图象的比较
考点精讲
一、v-t 图像
1.交点：与横轴的交点表
示质点速度为零; 两条图
线的交点表示两个质点速度相等
2.点：表示物体的状态，即表示某时刻质点的速度
3.线：表示物体的运动过程，即表示质点在某段时间内速度的改变量；横轴上方的图线表示速度大于零。
4.斜率：表示加速度
5.面积：表示质点通过的位移，t轴以上面积为正，t轴以下面积为负
v-t图象和x-t图象的比较
考点精讲
二、x-t 图象
1.交点：与横轴的交点表示质点回到出发点；两条图线的交点表示两个质点相遇
2.点：表示物体的状态，即表示质点在某时刻相对于基准点（位移为零）的位置
3.线：表示物体的运动过程，即表示质点在某段时间内发生的位移横轴上方的图线表示位移大于零，斜向上的图线表示速度大于零。
4.斜率：表示速度
5.面积：无意义
v-t图象和x-t图象的比较
考点精讲
注意注意！！
无论v－t图像还是图像中，图像是直线还是曲线都表示物体做直线运动。
某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，相邻点间的距离如图乙所示，每两个相邻的计数点之间还有4个计时点未画出，电源频率为50 Hz。
课堂练习
21
①试根据纸带上计数点间的距离，计算出打下B点时小车的瞬时速度，并填入表中（结果保留3位有效数字）。
课堂练习
22
计数点 B C D E F
速度/（m·s-1） 　 　 0.479 0.560 0.640 0.721
打下B点时小车的瞬时速度
②以打下A点的时刻为计时起点，请在图丙中标出B点，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。　
课堂练习
23
③由所画的v-t图像求出小车的加速度为　 　m/s2（结果保留两位有效数字）
课堂练习
24
在所画v-t图像上取（0，0.32）、（0.35，0.6）两点，图像斜率代表加速度，故加速度
1、打点计时器的使用方法和利用打点计时器研究物体运动的方法；
2、通过纸带会计算各个计数点的瞬时速度并能在坐标纸上画出物体的v-t图象。
4、分析物体速度随时间变化规律
小结
谢谢观看，
你学到了什么？

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