第八讲21探究小车速度随时间变化规律.ppt

1、 实验：探究小车速度随时间变化的规律 ?实验目的 一、实验设计 三`实验步骤 ⑴把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，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，连接好电路。 ⑵把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，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。 ⑵ 换上新纸带，重复实验三次。 四`实验注意点 1．固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。 2．滑轮不能过高。 3．应考虑复写纸与纸带的位置关系。 4．钩码数量不能过多，长木板两端高低相差不能太大。 5．小车应由靠近打点计时器处开始释放，在撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。 6．先接通电源，后让纸带运动。 7．打点结束后立即关闭电源,后取下纸带。 8. 重复实验 五、数据处理——纸带分析 ?回忆 1.如何计算所取点的速度？ ?、列表： ?.描点 ————、连线 注意： ① 根据所得数据，选择合适的标度坐标系（图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积） ② 根据所得数据确定点的位置,观察和思考点的分布规律。 ③ “拟合”图象：从点的分布可以有很大把握地说这些点应该在一条直线上，画出一条直线，让尽可能多的点处在这条直线上，其余均匀分布，去掉偏差太大的点 ?回忆 2.如何计算物体运动的加速度？ 由图像求加速度的方法： 用v-t图象法：即先根据求出打第n个点时纸带的即时速度，后做出v-t图，图线的斜率即为物体运动的加速度。 ?思考 ① 为什么画出的是一条直线？ ② 若某个点明显偏离直线，可能是什么原因及怎样处理？ 从图上可以看出小车的速度随时间怎样变化？ 纵坐标截距表示什么？ 练一练 例1.某学生用打点计时器研究小车的变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，在这点下标明A ，第六个点下标明B ，第十一个点下标明C ，第十六个点下标明D ，第二十一个点下标明E 。测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC长为14.56 cm ，CD长为11.15cm ，DE长为13.73 cm ，则打C点时小车的瞬时速度大小为________m/s,小车运动的加速度大小为 m／s2 。(保留三位有效数字) 练一练 例2.在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点瞬时速度如下 ［例3］在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操作以下实验步骤，请写出合理的步骤顺序。 A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先接通电源，再放开纸带 B．将打点计时器固定在平板上，并接好电路 C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码 D．先关闭电源，再取下纸带 E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动 F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 G. 重复实验 * * 第二章 匀变速直线运动的研究 2、测量小车的速度，作出小车运动的v－t图象，初步分析小车速度的变化规律及加速度大小变化的情况。 1、进一步练习使用打点计时器，掌握纸带数据处理和测瞬时速度的方法； 二.实验器材 打点计时器；纸带；复写纸片；交流电源；小车；细绳；一端附有滑轮的长木板；刻度尺；钩码； 注意: 电火花打点计时器----交流电压220V 电磁打点计时器----交流电压6V以下 ? 怎样分析和选取纸带上的点 开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始,每隔五个间隔取一个计数点，(每两个计数点之间的时间间隔是0.1s）； 取六个点，标号 0，1，2，3，4，… ? 如何计算所取点的速度？ 平均速度 → 瞬时速度（如何测△x） ? 如何设计表格记录数据？ cm 0 1 2 3 4 7.5 27.6 60.3 105.6 ?x02 ?t x2－x0 ?t 27.6cm－0cm 0.2s 138cm/s v1 v02 ?计算 v1/ms-1 时间/s 5 4 3 2 1 0 位置 6.4 5.2 3.8 2.7 1.4 v1/ms-1 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 时间/s 5 4 3 2 1 0 位置 0.4 0.2 0 0.1 0.3 1 2 3 4 0.5 t/s v/m.s-1 ?v ?t v2－v1 ?t a cm 0 1 2 3 4 1.4 2.7 3.8 5.2 m/s A B C D E 168.0 110.0 100.0 81.0 62.0 44.0 通过计数点的速度（cm／s） 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 计数点对应的时刻（s） 6 5 4 3 2 1 计数点序号 为了计算加速度，合理的