21试验：探究小车速度随时间变化的规律概述.ppt

2.1 试验：探究小车速度随时间变化的规律 复习： 打点计时器可以测量什么物理量？ 位移（用刻度尺测量）； 时间（两点的时间间隔为0.02s） 通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么物理量？ 可以求 两点间的平均速度→一点的瞬时速度→加速度。 例 导入： 试验小车在外力的作用下运动，那它运动的速度随时间变化有什么规律呢？ 我们可以通过什么方法来研究？ 通过试验! 可以通过打点计时器等试验仪器来探究小车速度随时间变化的规律 那如何设计实验？ 试验设计： 试验需要什么仪器？ 打点计时器、交流电源、导线、试验小车、细绳、纸带、带滑轮长木板 、钩码若干 、刻度尺 试验仪器怎样安装放置？ 纸带分析 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 0，1，2，3，4，5 图象法 6.实验数据处理 注意！！ （2）建立坐标系给坐标刻度时，要结合具体的测量数据，最小刻度不宜太大也不宜太小。 （3）如果有个别点明显远离趋势线，则判定该点是错误的，应舍弃。 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？ ③ 从图上可以看出小车的速度随时间怎样变化？ 试验结论： 小车的速度随时间的增加而均匀增加 小车速度随时间逐渐增大；相同时间里，速度增量相同；成正比…… 。。。。。。 实例探究 ： 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 A．根据任意两计数点的速度用公式算出加速度 B．根据实验数据画出v－t图，量出其倾角，由公式a = tg求出加速度 C．根据实验数据画出v－t图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用 公式算出加速度 D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度 分析：方法A偶然误差较大。方法D实际上也仅由始末两个速度决定，偶然误差也比较大，只有利用实验数据画出对应的v－t图，才可充分利用各次测量数据，减少偶然误差。由于在物理图象中，两坐标轴的分度大小往往是不相等的，根据同一组数据，可以画出倾角不同的许多图线，方法B是错误的。正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公式算出加速度，即方法 C。 答案C * * 实验步骤 ⑴ 木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打 点计时器固定，连接好电路 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 不增减钩码，再打两条纸，选一条最清 晰的 （5）加减钩码，再做二次. 实验中需要注意的地方 1)、固定打点计时器时，应注意使两限位孔和小车运动轨迹在同一直线上 2)、开始实验:开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器 3)、实验中 ：接通电源和释放小车。 两步应先接通电源,后释放小车。 4)、打点结束后立即关闭电源。 5)、要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，所以小车到达滑轮前及时用手按住小车。 由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法： 如图所示，0、1、2……为时间间隔相等的各计数点，X1、X2、X3……为相邻两计数点之间的距离，若△X= X2－X1=……=C（常数），即若两连续相等的时间间隔里的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速运动。 1 2 3 4 5 0 X1 X2 X3 X4 X5 纸带处理 △X=aT2 由纸带求物体运动加速度的方法： (1)用“逐差法”求加速度。 根据X4－X1= X5－X2= X6－X3=3aT2（T为相邻两计数点之间的时间间隔） (2)用v-t图象法：即先求出每个点的瞬时速度，后做出v-t图，图线的斜率即为物体运动的加速度。 1 2 3 4 5 0 X1 X2 X3 X4 X5 选择一条较理想的纸带，用平均速度代替瞬时速度的方法得到各计数点的瞬时速度。 v2/ms-1 v3/ms-1 v1/ms-1 0.5 0.4 0.3 0.2 0.1 0 时间/s 5 4 3 2 1 0 位置 选择一条较理想的纸带，用平均速度代替瞬时速度的方法得到各计数点的瞬时速度。 v2/ms-1 v3/ms-1 41.25 36.30 31.35 26.30 21.40 16.50 v1/ms-1 0.5 0.