《實(shí)驗：探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規律》勻變速直線(xiàn)運動(dòng)的研究PPT課件
第一部分內容：明確原理
一、實(shí)驗思路
1．瞬時(shí)速度的計算：各計數點(diǎn)的瞬時(shí)速度可用該點(diǎn)前后一段時(shí)間內的平均速度來(lái)代替：vn＝xn＋xn＋12T.
2．根據v－t圖象判斷運動(dòng)性質(zhì)：用描點(diǎn)法可作出小車(chē)的v－t圖象，根據圖象的形狀可判斷小車(chē)的運動(dòng)性質(zhì)．
3．加速度的計算：利用v－t圖象的斜率求出小車(chē)的加速度．
二、實(shí)驗器材
電磁打點(diǎn)計時(shí)器(或電火花計時(shí)器)、低壓交流電源、導線(xiàn)、紙帶、帶滑輪的長(cháng)木板、小車(chē)、鉤碼、細繩、復寫(xiě)紙片、刻度尺．
三、實(shí)驗步驟
1．如圖所示，把附有滑輪的長(cháng)木板放在實(shí)驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計時(shí)器固定在長(cháng)木板上沒(méi)有滑輪的一端，連接好電路．
2．把一條細繩拴在小車(chē)上，使細繩跨過(guò)滑輪，下邊掛上鉤碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計時(shí)器，并把紙帶的一端固定在小車(chē)的后面．
3．把小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計時(shí)器處，接通電源后，釋放小車(chē)，讓小車(chē)拖著(zhù)紙帶運動(dòng)，打點(diǎn)計時(shí)器就在紙帶上打下一系列小點(diǎn)．
4．換上新的紙帶，重復實(shí)驗兩次．
5．增減所掛鉤碼，按以上步驟再做兩次實(shí)驗．
四、數據記錄
1．紙帶的選�。簭膸讞l紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，且開(kāi)頭過(guò)于密集的點(diǎn)應舍掉，用紙帶的后一段進(jìn)行測量；若紙帶上點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離較小，可多個(gè)間隔取一個(gè)計數點(diǎn)．
2．數據的測量：如圖所示，一般不是直接測量相鄰兩個(gè)計數點(diǎn)間的距離，而是先測量出各個(gè)計數點(diǎn)到計時(shí)零點(diǎn)間的距離x1、x2、x3、x4、x5，再計算出相鄰的兩個(gè)計數點(diǎn)間的距離．
Δx1＝x1，Δx2＝x2－x1，Δx3＝x3－x2，Δx4＝x4－x3，Δx5＝x5－x4.
3．速度的計算：各計數點(diǎn)對應的瞬時(shí)速度用平均速度來(lái)代替．
4．設計表格并記錄相關(guān)數據
將各計數點(diǎn)對應的時(shí)刻及相鄰兩計數點(diǎn)間的距離填入下表中，求出對應計數點(diǎn)的速度，并據此分析速度隨時(shí)間的變化關(guān)系．
五、數據分析
1．作出小車(chē)運動(dòng)的v－t圖象
(1)建系：在坐標紙上建立直角坐標系，用橫坐標軸表示時(shí)間，縱坐標軸表示速度．
(2)描點(diǎn)：在坐標紙上確定出各個(gè)坐標點(diǎn)的位置．
(3)連線(xiàn)：畫(huà)一條直線(xiàn)，讓這條直線(xiàn)通過(guò)盡可能多的點(diǎn)，不在線(xiàn)上的點(diǎn)均勻分布在直線(xiàn)的兩側，偏差比較大的點(diǎn)舍去，如圖所示．
2．實(shí)驗結論
(1)分析小車(chē)運動(dòng)的v－t圖象，描述小車(chē)的運動(dòng)速度隨時(shí)間的變化規律．
(2)據所畫(huà)v－t圖象求出小車(chē)運動(dòng)的加速度a＝Δv/Δt.
六、誤差分析
1．木板的粗糙程度不同，摩擦不均勻．
2．根據紙帶測量的位移有誤差，從而計算出的瞬時(shí)速度有誤差．
七、注意事項
1．開(kāi)始釋放小車(chē)時(shí)，應使小車(chē)靠近打點(diǎn)計時(shí)器．
2．先接通電源，等打點(diǎn)穩定后，再釋放小車(chē)．
3．打點(diǎn)完畢，立即斷開(kāi)電源．
4．為避免小車(chē)跟滑輪相碰，當小車(chē)到達滑輪前應及時(shí)用手按�。�
5．選取一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，適當舍棄點(diǎn)密集部分，適當選取計數點(diǎn)(注意計數點(diǎn)與計時(shí)點(diǎn)的區別)，弄清楚所選的時(shí)間間隔T等于多少秒．
6．在坐標紙上畫(huà)v－t圖象時(shí)，注意坐標軸單位長(cháng)度的選取，應使圖象盡量分布在較大的坐標平面內．
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實(shí)驗探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規律PPT，第二部分內容：典例導讀
對實(shí)驗原理和實(shí)驗操作的考查
(2019•呼和浩特期末)用打點(diǎn)計時(shí)器可測紙帶運動(dòng)的時(shí)間和位移．下面是沒(méi)有按操作順序寫(xiě)的不完整的實(shí)驗步驟，按照你對實(shí)驗的理解，在各步驟空白處填上適當的內容，然后按實(shí)際操作的合理順序，將各步驟的字母代號按順序寫(xiě)在空白處．
A．在電磁打點(diǎn)計時(shí)器的兩接線(xiàn)柱上分別接上導線(xiàn)，導線(xiàn)的另一端分別接在低壓________(選填“交流”或“直流”)電源的兩個(gè)接線(xiàn)柱上．
B．把電磁打點(diǎn)計時(shí)器固定在桌子上，讓紙帶穿過(guò)___________，并壓在________下面．
C．用刻度尺測量從計時(shí)開(kāi)始點(diǎn)到最后一個(gè)點(diǎn)間的距離Δx.
D．切斷電源，取下紙帶，如果共有n個(gè)清晰的點(diǎn)，則這段紙帶記錄的時(shí)間Δt＝____________．
E．打開(kāi)電源開(kāi)關(guān)，再用手水平地拉動(dòng)紙帶，紙帶上打下一系列小點(diǎn)．
F．利用公式v－＝Δx/Δt計算紙帶運動(dòng)的平均速度．
實(shí)驗步驟的合理順序是____________．
對實(shí)驗數據處理的考查
(2019•荔灣期末)某同學(xué)在探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規律時(shí)，對打出的一條紙帶進(jìn)行研究，從O點(diǎn)開(kāi)始每5個(gè)打點(diǎn)取一個(gè)計數點(diǎn)(中間4個(gè)打點(diǎn)未畫(huà)出，電源頻率為50赫茲)，計數點(diǎn)分別為A、B、C、D、E，該同學(xué)已求出各計數點(diǎn)對應的速度，其數值見(jiàn)下表.
(1)根據以上數據在所給的坐標紙中作出小車(chē)的v－t圖線(xiàn)(適當標出橫、縱坐標刻度).
(2)計數點(diǎn)O對應的速度為_(kāi)_____m/s，加速度為_(kāi)______m/s2.(結果保留兩位有效數字)
規律總結
圖象法處理數據時(shí)的兩點(diǎn)注意
(1)作圖時(shí)，要用平滑曲線(xiàn)將這些點(diǎn)連起來(lái)，要讓盡可能多的點(diǎn)分布在線(xiàn)上，不在線(xiàn)上的點(diǎn)均勻分布在直線(xiàn)兩側，離線(xiàn)較遠的點(diǎn)刪去，注意不可用折線(xiàn)連接．
(2)利用v－t圖象求加速度時(shí)，應選用直線(xiàn)上相距較遠的兩個(gè)點(diǎn)來(lái)求直線(xiàn)的斜率，即加速度．不能采用量出直線(xiàn)的傾斜角，然后求出其正切值的方法來(lái)計算加速度，因為該傾斜角還與坐標軸的標度有關(guān)．
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