资源简介

(共24张PPT)
2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律
CONTENTS
1.能熟练使用打点计时器
2.能从纸带上获取数据计算各点的瞬时速度（近似法）
3.建立v-t图，会“拟合”图线，并根据图像描述速度随时间的变化规律
学习目标
新课引入
世界上第一条商业运行的磁悬浮列车——“上海磁浮”，已于2003年10月1日正式运营。据报道，上海磁浮线路总长33km，一次试车时全程行驶了7min30s，其中以430km/h的最高速度行驶约30s。磁悬浮列车的行驶速度比汽车快得多，是不是它的加速度也会很大？列车的速度变化存在规律吗？怎样探索速度随时间变化的规律呢？
新课引入
实验思路
要研究小车速度随时间变化的规律，就要想办法测量小车在不同时刻的瞬时速度，而打点计时器具有此功能。如果用打点计时器测量速度，就可以如图所示，把一端带有滑轮的长铝板平放在实验桌上，铝板上放一个可以左右移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳。小车在槽码的牵引下运动，通过研究纸带上的信息，就可以知道小车运动的速度是怎样随时间变化的。
进行实验
一、实验目的
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，并根据图像能计算小车的加速度和判断小车的运动情况.
二、实验原理
1.利用纸带计算瞬时速度
根据纸带求出各点的瞬时速度，在 v－t 图象上作出图象，说明物体速度随时间变化的规律。
一般用一小段时间内的平均速度代替。
用某段位移的平均速度表示中间点的瞬时速度
2.用v-t图象表示小车的运动情况
t/s
5
10
15
20
25
0
20
40
60
80
v/m s-1
3.用利用v t图像求出小车的加速度。
三、实验器材
打点计时器(带导线)、交变电源、纸带、一端带有定滑轮的长木板、小车、细绳、槽码、刻度尺、复写纸、坐标纸、固定夹。
槽码
小车
细绳
纸带
打点计时器
一端附有定滑轮的长木板
学生电源
刻度尺
四、实验思路
①木板平放，使滑轮伸出桌面；
②木板远离滑轮的一端固定打点计时器，连接好电路；
③拴细线，穿纸带，挂钩码；
④先接通电源，再释放小车；
⑤断开电源，取出纸带；
⑥换上新纸带，重复操作两次，选择一条点迹清晰的留用。
五、实验步骤
六、实验视频
1. 固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置；滑轮不能过高,细绳应与木板平行
2.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器
3.先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车，当小车停止运动时及时断开电源
4.实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们被碰坏或跌坏。所以，当小车到达滑轮前及时用手按住它，防止小车从板上掉下来
5.小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使纸带上打的点太少，或加速度太小使各段位移无法区别，从而使误差增大
6.打点结束后立即关闭电源
七、注意事项
数据处理
1.瞬时速度的计算
(1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4…如图所示。
(2)依次测出01、02、03、04…的距离x1、x2、x3、x4…，填入表中。
位置 1 2 3 4 5 6
长度 x1 x2 x3 x4 x5 x6

各段长度 0～2 1～3 2～4 3～5 4～6

时间间隔
v/(m·s－1)
数据处理
数据处理
2.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。
数据处理
t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
v1/m·s-1 16.50 21.40 26.30 31.35 36.30 41.25
t/s
v/(m.s-1)
舍去！
△v
△t
（1）图线的特点？
（2）小车的运动规律？
（3）如何求加速度？
问题
2.作出小车运动的v－t图象
数据处理
（1）图线为直线
（2）从图线上可以可以求出每一时刻的速度
（3）从图线上求出加速度，斜率k=△v/△t=a; a不变的直线运动叫做匀加速直线运动
数据处理
3.利用计算机软件做v-t 图像
数据处理
1 ．（多选）在“练习使用打点计时器”的实验中，下列操作正确的是（ ）
A．打点前，小车应靠近打点计时器处，要先接通电源，待计时器开始打点稳定后再释放小车
B．舍去纸带上开头比较密集的点，然后选取计数点
C．打点频率为50 Hz，若每隔四个点取一个计数点，则计数点之间的时间间隔为0.1 s
D．实验中应使小车速度尽量小些
ABC
课堂练习
2．某同学在“用打点计时器测速度”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．相邻计数点间的距离如图所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10 s。（本题计算结果均保留3位有效数字）
（1）在实验中，使用打点计时器时应先_________再_________（均选填“释放纸带”或“接通电源”）。
（2）每两个计数点间还有________个点没有标出。
接通电源
释放纸带
4
课堂练习
（3）试根据纸带上各个计数点间的距离，每隔0.10 s测一次速度，计算出打下B、C、D三个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下表.
0.640 0.721
0.400
0.479
0.560
课堂练习
课堂小结
实验器材
路实验原理
实验操作
实验数据
槽码牵引小车在长木板上运动，分析纸带，计算小车不同时刻瞬时速度
①木板平放，使滑轮伸出桌面；
②木板远离滑轮的一端固定打点计时器，
连接好电路；
③拴细线，穿纸带，挂钩码；
④先接通电源，再释放小车；
⑤断开电源，取出纸带；
1、小车的速度随时间的增加而均匀增加
2、小车速度随时间
逐渐增大；相同时间里，速度增量相同…
谢
谢
观
看

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