《（全國(guó)通用版）2018-2019高中物理 第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 1 實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律課件 新人教版必修1.ppt》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（全國(guó)通用版）2018-2019高中物理 第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究 1 實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律課件 新人教版必修1.ppt（40頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、1實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律,第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究,學(xué)習(xí)目標(biāo),1.進(jìn)一步練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器. 2.會(huì)利用平均速度求瞬時(shí)速度. 3.會(huì)利用vt圖象處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并據(jù)此判斷物體的運(yùn)動(dòng)性質(zhì). 4.能根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)求加速度.,內(nèi)容索引,,題型演練 學(xué)以致用 實(shí)訓(xùn)演練,達(dá)標(biāo)檢測(cè) 檢測(cè)評(píng)價(jià) 達(dá)標(biāo)過關(guān),技能儲(chǔ)備 明確原理 提煉方法,技能儲(chǔ)備,一、實(shí)驗(yàn)原理 1.利用紙帶計(jì)算瞬時(shí)速度：以紙帶上某點(diǎn)為中間時(shí)刻取一小段位移，用這段位移的 表示這點(diǎn)的瞬時(shí)速度. 2.用vt圖象表示小車的運(yùn)動(dòng)情況：以速度v為 、時(shí)間t為 建立直角坐標(biāo)系，用描點(diǎn)法畫出小車的vt圖象，圖線的 表示加速度的大小，如果vt圖

2、象是一條傾斜的直線，說明小車的速度是的.,平均速度,縱軸,橫軸,傾斜程度,均勻變化,二、實(shí)驗(yàn)器材 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(帶導(dǎo)線)、 、紙帶、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小車、細(xì)繩、鉤碼、 、復(fù)寫紙、坐標(biāo)紙.,交流電源,刻度尺,三、實(shí)驗(yàn)步驟 1.如圖1所示，把一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板 的一端，連接好電路.,圖1,沒有滑輪,2.把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過滑輪，下面掛上適當(dāng)?shù)你^碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把紙帶的一端連在小車的后面. 3.把小車停在 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，先 ，后 (填“接通電源”或“釋放小車”)，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

3、就在紙帶上打下一行小點(diǎn)，隨后立即關(guān)閉電源. 4.換上新紙帶，重復(fù)操作兩次.,靠近,接通電源,釋放小車,四、數(shù)據(jù)處理 1.采集數(shù)據(jù) 如圖2所示，一般不是直接測(cè)量相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，而是先測(cè)量出各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到計(jì)時(shí)零點(diǎn)的距離x1、x2、x3、x4、x5，再計(jì)算出相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離.x1x1，x2x2x1，x3x3x2，x4x4x3，x5x5x4.,圖2,2.求各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度,T為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔，若交流電源頻率為50 Hz，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)(中間隔4個(gè)點(diǎn))，則T0.1 s.,(2)設(shè)計(jì)表格并記錄相關(guān)數(shù)據(jù),3.作出小車運(yùn)動(dòng)的vt圖象 (1)定標(biāo)度：坐標(biāo)軸的標(biāo)度選取要合理，應(yīng)使

4、圖象大致布滿坐標(biāo)紙. (2)描點(diǎn)：在坐標(biāo)紙上描出各個(gè)坐標(biāo)點(diǎn)的位置. (3)連線：用一條平滑的曲線或直線“擬合”這些點(diǎn).,4.分析數(shù)據(jù)并求出加速度 (1)如果畫出的vt圖象是一條傾斜的直線，說明小車做速度均勻變化的直線運(yùn)動(dòng). 表示開始計(jì)時(shí)時(shí)小車的速度. (2)求出小車的加速度 在vt圖象上任意取兩個(gè)間隔較遠(yuǎn)的點(diǎn)(這兩個(gè)點(diǎn)不一定是我們表格中已 測(cè)得的點(diǎn))，找出它們的坐標(biāo)值，然后把它們的坐標(biāo)值代入公式a 中 求出加速度，即用圖線的 求加速度.,圖象和縱軸的交點(diǎn),斜率,五、注意事項(xiàng) 1.開始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車 (填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器. 2.先 ，等打點(diǎn)穩(wěn)定后，再 (填

5、“接通電源”或“釋放小車”). 3.打點(diǎn)完畢，立即關(guān)閉電源. 4.選取一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，舍掉開頭點(diǎn)跡密集部分，選取適當(dāng)?shù)挠?jì)數(shù)點(diǎn)(注意計(jì)數(shù)點(diǎn)與計(jì)時(shí)點(diǎn)的區(qū)別)，弄清楚所選的時(shí)間間隔T等于多少. 5.不要分段測(cè)量各段距離，應(yīng)盡可能地一次測(cè)量完畢(可統(tǒng)一量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到計(jì)數(shù)起點(diǎn)0之間的距離). 6.在坐標(biāo)紙上畫vt圖象時(shí)，注意坐標(biāo)軸單位長(zhǎng)度的選取，應(yīng)使圖象大致布滿坐標(biāo)紙.,靠近,釋放小車,接通電源,題型演練,一、實(shí)驗(yàn)器材和操作,例1某同學(xué)按圖3所示裝置做“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn).,圖3,(1)圖中儀器A叫做_______計(jì)時(shí)器，使用220 V_____電源(選填“交流”或“直流”)，釋放

6、小車前，小車應(yīng)停在_____(填“靠近”或“遠(yuǎn)離”)儀器A的位置.,電火花,交流,靠近,答案,解析,解析題圖中儀器A叫做電火花計(jì)時(shí)器，使用220 V交流電源，實(shí)驗(yàn)過程中，放開小車前，小車要靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；,(2)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來分析物體運(yùn)動(dòng)情況的實(shí)驗(yàn)中，有以下基本步驟： A.松開紙帶讓物體帶著紙帶運(yùn)動(dòng) B.穿好紙帶 C.把計(jì)時(shí)器固定好 D.接通電源，進(jìn)行打點(diǎn) 以上步驟的正確順序是________.,答案,解析,CBDA,解析使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來分析物體運(yùn)動(dòng)情況的實(shí)驗(yàn)中，基本步驟為：先把計(jì)時(shí)器固定好，穿好紙帶，再接通電源，進(jìn)行打點(diǎn)，之后松開紙帶讓物體帶著紙帶運(yùn)動(dòng)，故正確的順序是CBDA.,二、實(shí)驗(yàn)數(shù)

7、據(jù)處理,例2在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，如圖4所示為一次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)(A點(diǎn)為第一個(gè)點(diǎn))，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔T0.1 s.,圖4,(1)根據(jù)_______________________________________________計(jì)算各點(diǎn)的瞬時(shí)速度，則vD_____m/s，vC_____m/s，vB____m/s.,答案,解析,利用某段時(shí)間內(nèi)的平均速度表示中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度,3.90,2.64,1.38,解析若時(shí)間較短，平均速度可以代替中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度. D點(diǎn)的瞬時(shí)速度,C點(diǎn)的瞬時(shí)速度,B點(diǎn)的瞬時(shí)速度,(2)在如圖5所示坐

8、標(biāo)系中畫出小車的vt圖線，并根據(jù)圖線求出a_________.,答案,解析,圖5,12.6 m/s2,答案見解析圖,解析由(1)中數(shù)據(jù)畫出小車的vt圖象如圖所示，,(3)將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交，交點(diǎn)的速度的物理意義：________________ _________________.,答案,解析,解析將圖線延長(zhǎng)后，與縱軸的交點(diǎn)的速度表示零時(shí)刻小車經(jīng)過A點(diǎn)的速度大小.,表示零時(shí)刻小車經(jīng),過A點(diǎn)的速度大小,1.處理紙帶時(shí)，一定要分清計(jì)時(shí)點(diǎn)和計(jì)數(shù)點(diǎn)，搞清計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔T. 2.利用極限思想將平均值過渡到瞬時(shí)值是物理學(xué)中常用的方法.紙帶上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于以此點(diǎn)為中間時(shí)刻的前、后相鄰兩點(diǎn)間的平均

9、速度. 3.標(biāo)度的選擇要結(jié)合數(shù)據(jù)及其分布特點(diǎn)制定，以使圖象在坐標(biāo)系中合理分布，大小適中.,達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.(實(shí)驗(yàn)器材和操作)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，所需器材有：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(帶導(dǎo)線)、長(zhǎng)木板、紙帶、復(fù)寫紙、小車、鉤碼、細(xì)線，此外還需要的器材有 A.直流電源、天平及砝碼 B.直流電源、毫米刻度尺 C.交流電源、天平及砝碼 D.交流電源、毫米刻度尺,答案,1,2,3,4,解析,解析在實(shí)驗(yàn)中無需測(cè)小車質(zhì)量，故不用天平和砝碼；測(cè)量紙帶數(shù)據(jù)需要使用毫米刻度尺；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的是交流電源，故D正確.,,5,6,2.(實(shí)驗(yàn)器材和操作)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是

10、 A.小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動(dòng)時(shí)只需打一條紙帶，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)處理 B.為使測(cè)量更為嚴(yán)謹(jǐn)，應(yīng)把打下的第一個(gè)點(diǎn)作為第一個(gè)測(cè)量點(diǎn) C.為了便于測(cè)量，應(yīng)舍掉開頭一些過于密集的點(diǎn)，找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)當(dāng)作計(jì) 時(shí)起點(diǎn) D.兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔必須是0.1 s,,答案,1,2,3,4,解析,5,6,解析小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動(dòng)時(shí)，需要采用多次測(cè)量，打出多條紙帶，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，有利于減小誤差，故A錯(cuò)誤； 紙帶上開始時(shí)打的點(diǎn)比較密集，點(diǎn)距過小，測(cè)量誤差較大，故應(yīng)舍去，找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)，故B錯(cuò)誤，C正確； 選取計(jì)數(shù)點(diǎn)，可增加測(cè)量距離，減小測(cè)量過程所產(chǎn)生的誤差，兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔不一定取0.1 s，故D錯(cuò)

11、誤.,1,2,3,4,5,6,3.(實(shí)驗(yàn)器材和操作)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)進(jìn)行了以下實(shí)驗(yàn)操作步驟，試找出其中錯(cuò)誤和遺漏的步驟(遺漏步驟已編上序號(hào)G). A.拉住小車，將小車移到靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端后，放開小車，再接通電源 B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板無滑輪的一端，并接好電路 C.把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下面掛上適當(dāng)?shù)你^碼 D.取下紙帶，再斷開電源 E.將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔 F.從所打的紙帶中選取理想的紙帶進(jìn)行測(cè)量分析,1,2,3,4,5,6,錯(cuò)誤和遺漏： (1)_____________________________； (2

12、)_____________________________； (3)G.___________________________； 正確的步驟順序?yàn)開_________.,答案,1,2,3,4,5,6,A中應(yīng)先接通電源，再放開小車,D中應(yīng)先斷開電源，再取下紙帶,換上新紙帶，重復(fù)操作兩次,BECADGF,4.(實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中，下列說法不正確的是 A.紙帶上可以每隔任意相同數(shù)量的點(diǎn)選取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn) B.使用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)，要進(jìn)行估讀 C.作vt圖象時(shí)，所描曲線必須經(jīng)過每一個(gè)點(diǎn) D.在數(shù)據(jù)處理時(shí)，常用公式法和圖象法,解析實(shí)驗(yàn)中可以每隔任意相同數(shù)量的點(diǎn)選取一個(gè)

13、計(jì)數(shù)點(diǎn)，A對(duì)； 使用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)，要進(jìn)行估讀，B對(duì)； 作vt圖象時(shí)，應(yīng)使盡量多的點(diǎn)落在線上，離線較遠(yuǎn)的點(diǎn)舍棄，C錯(cuò)； 處理數(shù)據(jù)時(shí)，常選擇公式法和圖象法，D對(duì).,1,2,3,4,5,6,,答案,解析,5.(實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理)在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)得到一條用電火花計(jì)時(shí)器打下的紙帶如圖6甲所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)圖中沒有畫出，電火花計(jì)時(shí)器接220 V、50 Hz交流電源.他經(jīng)過測(cè)量并計(jì)算得到電火花計(jì)時(shí)器在打B、C、D、E、F各點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度如下表：,圖6,(1)設(shè)電火花計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，計(jì)算vF的公式

14、為 vF______；,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析若時(shí)間較短，平均速度可代替中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度，電火花計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)周期為T，,1,2,3,4,5,6,(2)根據(jù)(1)中得到的數(shù)據(jù)，以A點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻為t0，試在圖乙所示坐標(biāo)系中合理地選擇標(biāo)度，作出vt圖象.,1,2,3,4,5,6,答案見解析圖,答案,解析,解析根據(jù)圖中數(shù)據(jù)，利用描點(diǎn)法作出圖象如圖：,1,2,3,4,5,6,(3)利用該圖象求小車的加速度a_____m/s2；(結(jié)果保留2位有效數(shù)字),1,2,3,4,5,6,0.40,答案,解析,(4)如果當(dāng)時(shí)電網(wǎng)中交變電流的電壓變成210 V，而做實(shí)驗(yàn)的同學(xué)并不知道，那么加速度的測(cè)

15、量值與實(shí)際值相比_____(選填“偏大”“偏小”或“不變”).,1,2,3,4,5,6,不變,答案,解析,解析電網(wǎng)電壓變化，并不改變打點(diǎn)的周期，故測(cè)量值與實(shí)際值相比不變.,6.(實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理)如圖7所示為一次記錄小車運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E、F、G為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔T0.1 s.,圖7,1,2,3,4,5,6,(1)在圖8所示的坐標(biāo)系中作出小車的vt圖線.,圖8,答案見解析圖,答案,解析,解析根據(jù)圖中數(shù)據(jù)計(jì)算出各點(diǎn)的速度，然后描點(diǎn)連線作出圖象，如圖所示.,1,2,3,4,5,6,從圖象上可以看出，將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交，交點(diǎn)的速度大小是11.50 cm/s，此速度的物理意義是表示A點(diǎn)的瞬時(shí)速度，在vt圖象中的斜率大小表示加速度的大小，求得加速度a0.495 m/s2.,(2)將圖線延長(zhǎng)與縱軸相交，交點(diǎn)的速度大小是_____cm/s，此速度的物理意義是__________________. (3)小車的加速度為_________.(保留3位有效數(shù)字),答案,1,2,3,4,5,6,11.50,表示A點(diǎn)的瞬時(shí)速度,0.495 m/s2,