实验探究小车速度随时间变化的规律课案.ppt

第1节：实验：探究小车速度随时间变化的规律 * * 第二章 匀变速直线运动的研究 一、实验步骤 二、数据处理的方法 三、误差分析 四、注意事项 五、随堂演练 1．实验目的 用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，探究小车速度随时间的变化规律． 2．进一步熟悉打点计时器的使用及纸带的分析方法． 3．会用图象法处理实验数据． 一、实验步骤 1．如下图所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路． 2．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面． 打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源． 3．把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点． 4．换上新的纸带，重复实验两次． 5．增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验． 二、数据处理的方法 1．选取纸带、确定计数点并进行测量 (1)在三条纸带中选择一条最清晰的纸带． (2)为了便于测量，一般舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作计时起点(0点)． (3)每5个点(相隔0.1 s)取1个计数点进行测量(如下图所示，相邻两点中间还有4个点未画出)． (2)设计表格并记录相关数据 位置编号 0 1 2 3 4 5 时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 x/m v/(m·s－1) 3.作出小车运动的v－t图象 (1)定标度：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． (2)描点：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) (3)连线：用一条曲线或直线“拟合”这些点． 仔细观察所描各点的分布情况．用一条直线“拟合”这些点，即让所画的直线连接尽可能多的点，不能连接的点应均匀分布在直线两侧，舍弃离直线较远的点． 4．实验结论 分析小车运动的v－t图象，描述小车的运动速度随时间的变化规律． 如果画出的v－t图象是一条倾斜的直线，说明小车做速度均匀变化的直线运动．图象和纵坐标的交点表示开始计时时小车的速度—初速度． 产生原因 减小方法 偶然 误差 根据纸带测量的位移有误差，知根据位移计算的瞬时速度有误差 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距离 系统 误差 木板的粗糙程度不完全相同 尽量选用各处粗糙程度均匀的木板 1．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器． 2．先接通电源，等打点稳定后，再释放小车． 3．取下纸带前，先断开电源． 4．要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它． 5．牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使纸带上的点太少，或者加速度太小，而使各段位移无多大差别，从而使测量误差增大，加速度的大小以能在50 cm长的纸带上清楚地取得六、七个计数点为宜． 6．要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点，一般在纸带上每五个点取一个计数点，即时间间隔为T＝0.02×5 s＝0.1 s．要舍掉开头过于密集的点，这样误差小． 7．在坐标纸上画v－t图象时，注意坐标轴单位长度的选取要适当，应使图线尽量分布在较大的坐标平面内. 在测定匀变速直线运动加速度的实验中，某同学操作中有以下实验步骤： A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先放开纸带，再接通电源 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．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加速运动 F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 (1)其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号G、H…)________． (2)将以上步骤完善并按合理顺序写在横线上：________. 答案：　(1)①A中应先通电，再放纸带；②D中取下纸带前应先断开电源；③补充步骤G：换上新纸带，重复三次；(2)步骤顺序为：EBFCADG 【跟踪发散】　1－1.关于用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验，以下说法正确的是(　　) A．打点计时器应固定在长木板上靠近滑轮的一端 B．开始实验时小车应放在靠近打点计时器的位置 C．应先启动打点计时器，待打点稳定后再释放小车 D．牵引小车的钩码质量越大越好 答案：　BC 1．“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz)，得到如下图所示的纸带．图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是(　　) A．实验时应先放开纸带再接通电源 B．相邻两个计数点间的时间间隔为0.1 s C．从纸带可求出计数点B对应的速率 D．相邻两个计数点间