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(共18张PPT)
第二章 匀变速直线运动的研究
匀变速直线运动
速度均匀改变的直线运动
加速度不变的直线运动
物体的运动通常比较复杂、运动规律也各不相同。我们如何探索物体运动所的规律呢？
第二章 匀变速直线运动的研究
第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律
一、实验装置
二、实验目的
并根据图像计算小车的加速度和判断小车的运动情况.
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图像处理实验数据，
三、实验原理
1.求瞬时速度:
vB=
xAC
2T
vC=
xBD
2T
2.做V-t图像：
t/s
v/m.s-1
0
3.利用V-t图像求a
k=a
第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律
一、实验装置
二、实验目的
四、实验步骤
1.将仪器组装好
注意:小车先要靠近打点计时器释放
2.先通电待打点稳定后再放小车
3.换上纸带重新实验 ,
从中选取清晰的纸带进行处理
四、实验步骤
. . . . . . .
五、数据处理
五、数据处理
. . . . . . .
X1
X2
X3
X4
X5
X6
0 1 2 3 4 5 6
1.舍弃前边密集点，每隔0.1s取一个计数点测量长度
2.列表算瞬时速度
3.描点画v-t图求a
n 1 2 3 4 5
V m/s 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
0 1 2 3 4 5
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
t/10-1s
v/(m·s-1)
五、数据处理
1.舍弃前边密集点，
2.列表算瞬时速度
3.描点画v-t图求a
n 1 2 3 4 5
V m/s 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
. . . . . . .
X1
X2
X3
X4
X5
X6
0 1 2 3 4 5 6
思考.和纵轴的交点表示什么意义
0 1 2 3 4 5
0.6
0.5
0.4
0.3
0.2
0.1
t/10-1s
v/(m·s-1)
五、数据处理
1.舍弃前边密集点，
2.列表算瞬时速度
3.描点画v-t图求a
六、实验结论
重物拉动的小车，其v-t图是一条倾斜直线，
七、误差分析
1.偶然误差：
2.系统误差:
由于人为带来的误差
由于系统带来的误差
表明小车做a不变的直线运动
七.误差分析
产生原因 减小方法
偶然 误差 根据纸带测量的位移有误差 测量各计数点到起始点的距离而不是直接测量相邻计数点间的距离
系统 误差 作v－t图象不准确有误差 实验中作图时应选取合适的坐标单位
木板的粗糙程度不完全相同 尽量选粗糙程度均匀的木板
1.偶然误差：
2.系统误差:
由于人为带来的误差
由于系统带来的误差
【典例1】小华同学在做“用打点计时器测速度”的实验时，从打下的若干纸带中选出了如图所示的一条纸带，已知打点计时器使用的电源频率为50 Hz，每两个相邻计数点间有四个点没有画出，各计数点到0点的距离已在图中标出。
（1）为了达到实验的目的，除了有打点计时器、纸带、小车、细绳、导线、低压交变电源、槽码、长木板外，还需要的仪器有___________；
A．刻度尺　　　B．铁架台　　　C．停表　　　D．天平
A
（2）图中两相邻计数点间的时间间隔为T=___________s；
（3）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，请你帮助他计算出打下计数点5时小车的速度v5=___________m/s。
【参考答案】T=0.02×5s=0.1s
【典例2】（2021·北京市第五十中学高一期中）实验课上：同学们利用打点计时器等器材，研究小车做匀变速直线运动的规律。主要实验步骤有：
A．把小车停在靠近打点计时器处，接通电源放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打一系列的点。
B．把细绳拴在小车上，并在另一端挂上适当的钩码，使之跨过定滑轮，调整装置，使小车能在长木板平稳地加速滑行。把纸带穿过打点计时器，并将其一端固定在小车的后面。
C．把一端装有定滑轮的长木板平放在实验桌上，使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在木板没有滑轮的一端。
D．更换新纸带，重复实验三次，选择一条最理想的纸带进行分析。
（1）对上述实验步骤进行合理排序___________（写步骤前的字母）。
CBAD
（2）其中一个小组的同学从所打的几条纸带中选取了一条点迹清晰的纸带。如图所示，图中A、B、C、D、E是按打点先后顺序依次选取的计数点，相邻计数点间的时间间隔T=0.1s。由图中的数据可知，打点计时器打下C点时小车运动的速度是_______m/s，小车运动的加速度是_______m/s2。
【参考答案】
【典例3】（2023·全国·高三专题练习）用电磁打点计时器“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器的工作频率为50Hz，如图所示的是一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E、F、G为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出。
（1）根据运动学有关公式可求得 vB=0.165m/s，vC=___________m/s，vD=0.263m/s；
（2）利用求得的数值在下图所示的坐标系中做出小车的v-t图线（以打A点时开始计时），并根据图线求出小车运动的加速度a=___________m/s2；（保留小数点后两位）
【典例4】（2022·海南·思源实验高中高一阶段练习）某一学习小组的同学想通过打点计时器在纸带上打出的点迹来探究小车速度随时间变化的规律，实验装置如图所示。
（1）常见的打点计时器有两种：________和_______，它们使用的都是_______电源（填“直流”或“交流”），当电源频率为50Hz时，每隔______s打一个点。
（2）关于本实验，下列说法正确的是_______。
A．释放纸带的同时，接通电源
B．先接通电源打点，后释放纸带运动
C．先释放纸带运动，后接通电源打点
D．纸带上的点迹越密集，说明纸带运动的速度越小
【答案】 电磁打点计时器 电火花计时器 交流 0.02 BD
（3）要测量小车的速度。除打点计时器（含所用电源、纸带、墨粉纸盘）外还必须使用的测量工具是_______。
（4）该小组在规范操作下得到一条点迹清晰的纸带如图所示，在纸带上依次选出7个计数点，分别标上O、A、B、C、D、E和F，每相邻的两个计数点间还有四个点未画出，打点计时器所用电源的频率是50Hz。
①每相邻两计数点的时间间隔为________s，如果测得C、D两点间距x4＝2.70cm，
D、E两点间距x5＝2.90cm，则打D点时小车的速度vD＝________m/s（结果保留3位有效数字）。
刻度尺 0.1 0.280
②该同学分别算出其他各点的速度：vA＝0.220m/s，vB＝0.241m/s，vC＝0.258m/s，vE＝0.300m/s，请在如图所示的坐标系中作出小车运动的v－t图像_______，并求出小车的加速度= _______ m/s2（结果保留3位有效数字）。

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