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实验：探究小车速度随时间变化的规律 第1页/共25页 第二章 匀变速直线运动的研究 1、实验：探究小车速度随时间变化的规律 第2页/共25页 思考 如何研究一个物体运动规律？ （知道物体在不同时刻的速度） 如何知道物体在不同时刻的速度？用什么仪器可以测得？ （打点计时器） 第3页/共25页 2、纸带能给我们提供哪些信息？ 3、通过测量或计算还能得到哪些信息？ 1、打点计时器的类型、结构、工作原理？ 回忆 第4页/共25页 学习重点 练习使用打点计时器 对运动的速度随时间变化规律的探究。 第5页/共25页 学习难点 1、各点瞬时速度的计算。 2、对实验数据的处理、规律的探究。 第6页/共25页 2、掌握判断物体是否做匀变速运动的方法。 3.测定匀变速直线运动的加速度。 实验目的 1、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。 第7页/共25页 实验器材 电源，刻度尺 钩码 小车 细绳 纸带 打点计时器 一端附有定滑轮的长木板 第8页/共25页 实验步骤 ⑴ 把附有滑轮的长木板放在实验桌上；将细绳绕过滑轮并使滑轮伸出桌面；把打点计时器固定，连接好电路。 ⑵ 将纸带穿过打点计时器，连在小车后面。在小车的另一端通过细绳挂上钩码。 ⑶ 先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条纸带后立即关闭电源。 ⑷ 更换纸带，重复做三次。 第9页/共25页 注意事项 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，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 3.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。 4.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 第10页/共25页 处理的纸带 舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始,若纸带上点与点之间的距离较小，每五个计时点取一个计数点 ,依次标号为0，1，2，3，4，5 （间隔不再是0.02s）（但要看具体情况灵活选定）； 0.10s 0.10s 过于密集/不清晰的点 问题1：怎样分析和选取纸带上的点？ 第11页/共25页 处理的纸带 例：求3这个计数点的速度： △t为多少? 问题2：如何计算出所取点的瞬时速度？ (1)用求平均速度的方法来代替，如何代替？[选择包括该点在内的一段位移（该点最好处在中间时刻位置）Δx，找出对应的时间Δt，用Δx／Δt作为该点的瞬时速度]； (2)对于选取的两个端点的速度暂时不计算（误差较大） (3)测量各个计数点之间的距离应考虑估位、单位。 第12页/共25页 数据处理:列表法 小车的瞬时速度随时间增大而增大。 思考:小车的具体运动规律是什么? - - 0.201 0.280 0.432 0.355 0.512 同理，可求出另外两条纸带的情况 第13页/共25页 数据处理:图象法 ① 根据所得数据，选择合适的标度建立直角坐标系（图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积） ② 根据所得数据描出各点的位置（描点法）,观察和思考各点的分布规律 第14页/共25页 描绘小车的v I t图 各点的分布大致都落在一条直线上，因此，我们可以推断：如果没有实验误差的理想情况下，所描出的各点应全部落到这条直线上。画直线时，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. 通过图像可以判断小车做匀加速直线运动 第15页/共25页 哪一种方法更好？ 如何利用v I t图求加速度 ①取任意两组数据求出Δv 和Δt ，然后代 入 求解。 ②在v —t 图象上取一段时间Δt（尽量取 大一些），找出Δt 对应的Δv ，代入 求解。 （画图时让不在直线上的点尽可能等量地分布在直线两侧，就是为了使偏大或偏小的误差尽可能地抵消，所以图象也是减小误差的一种手段，也就是说应该用图象上的点，而不是用实验所得到的数据） 第16页/共25页 × × × × × 与纵轴的交点是什么意思？ 如何求加速度？ △t=0.4s △V=？ 0.2m/s 第17页/共25页 实验结论： 小车的速度随时间的增加而均匀增加 所以小车做匀加速直线运动 第18页/共25页 问题与练习： 1、质量都是m的物体在水平面上运动，则在下图所示的运动图像中表明物体做匀速直线运动的图像的是 ( ) 答案：A、C x 第19页/共25页 问题与练习： 2、一枚自制的小火箭由地面竖直向上发射时的V-t图像如图所示，则火箭上升到最高点的位置对应图中的