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    2022-2023年鲁科版(2019)新教材高中物理必修1 第2章匀变速直线运动2-4科学测量:做直线运动物体的瞬时速度课件

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    高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 速度授课课件ppt

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    这是一份高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第3节 速度授课课件ppt,共25页。PPT课件主要包含了计时工具,测量工具,误差大,打点计时器,两种打点计时器,相同点打点频率相同,频闪照相,实验目的,实验器材,计时点等内容,欢迎下载使用。
    如何测量小车在运动过程中的时间和位移?
    通过实验来测量做直线运动的瞬时速度,并由此判断是否做匀变速直线运动。
    1.会使用打点计时器获得数据。(科学探究)2.掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法。(科学探究)3.能根据数据形成结论,会分析导致实验误差的原因。(科学思维)4.根据实验要求能测量直线运动物体的瞬时速度。(科学探究)
    一、运动时间和位移的记录
    工作原理:接通电源后,振针以0.02s的周期振动,当纸带在运动物体的带动下运动时,上下振动的振针便通过复写纸在纸带上留下一系列的小点。
    电磁打点计时器与电火花打点计时器的相同与不同
    电磁打点计时器:利用振动的振针打点电火花计时器:利用火花放电打点
    3.振针打点时与纸带接触,会对纸带产生阻碍作用;而火花放电基本不会阻碍纸带的运动
    电磁打点计时器:10V以下交流电电火花计时器:220V交流电
    工作原理:在频闪照相中,频闪灯每隔相等的时间闪光一次,可得运动物体间隔相等的频闪照片。
    频闪照相与打点计时器均可以记录物体运动的时间和位移信息。
    二、测量小车的瞬时速度
    (1)测量小车的瞬时速度(2)判断沿斜面下滑的小车是否做匀变速直线运动(3)学会使用打点计时器
    电磁打点计时器(或电火花打点计时器)、低压交流电源(或220V交流电源)、纸带、长木板(或轨道)、U形夹、小车、毫米刻度尺
    (1)纸带上打出的原始点为计时点
    (2)由于纸带被打出的原始点过于密集,测出的间距误差较大,为便于测量和计算,我们另选间距较大且时间间隔相等的计时点来研究,这样的点叫作计数点。
    舍去开头密集的点,选取便于测量的某点作为计时的起点,记为点0,依次向后每5个点选取一个计数点,分别记为1,2,3…….相邻两个计数点间隔的时间 T=0.10s。
    (3)用刻度尺量出相邻两计数点间的长度,分别记为 s1,s2 ,
    如何根据求纸带上某点的瞬时速度?
    用较短时间间隔内的平均速度可近似视为瞬时速度。
    (1)把打点计时器固定在长木板一端,并将该端垫高,使长木板形成斜面。
    (2)将长60cm左右的纸带一端穿过打点计时器,另一端固定于小车,尽量让小车靠近打点计时器。
    (3)先打开打点计时器开关,稍后(打点稳定后)释放小车,待小车滑倒斜面底端时止住小车,关闭开关。取下纸带,检查点迹。若有问题,可换上新纸带,调试后重复上述步骤。
    (4)选择点迹清晰的纸带,避开点迹密集部分,从距打点的开始端几厘米处选择一个点记为点0。在该点后面,依次标出间隔时间相等的计数点1,2,3..
    (5)根据打点计时器的周期,计算各计数点到点0对应的时间t,测量各计数点与下一相邻计数点的间距s,将t和s的相应数据填入表中。
    (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。滑轮不能过高,细绳应与木板平行。(2)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,打点稳定后释放小车;打点结束后立即关闭电源,再将纸带取下。(4)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。
    小车的瞬时速度随时间增大而增大
    【猜想】小车是做匀加速直线运动吗?用什么方法来验证?
    改变木板倾斜的角度,或在小车上放置重物,再做两次实验。
    【例题】根据纸带数据计算并说明小车的速度如何变化?
    如图所示,0、1、2……为时间间隔相等的各计数点,S1、S2、S3……为相邻两计数点之间的距离,若△S= S2-S1=……=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。
    如何根据纸带求小车的加速度?
    匀变速直线运动的实验探究
    纸带处理中经常用到的两种方法
    1.打点计时器是一种使用交流电的计时仪器,电磁打点计时器工作电压为4~6V,电火花打点计时器工作电压为220V,它们的打点周期都是0.02s,同时还能记录物体运动的位移信息。2.“平均速度法”和“逐差法”是纸带处理中经常用到的两种方法,要重点掌握。3.频闪照片可记录物体的时间和位移信息,因此可仿照纸带的处理方法求出物体的加速度。
    1、本实验中,关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的有( )A.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10秒B.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔是0.08秒C.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08秒D.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10秒
    2、在用打点计时器(电源频率为50 Hz)研究物体做初速度为零的直线运动的某次实验中,纸带的记录如图所示,图中前几个点模糊,因此从A点开始每5个点取一个计数点,求AE段与BD段的平均速度。
    3、做匀变速直线运动的小车,牵引一条通过打点计时器的纸带,交流电源的频率是50Hz,由纸带上打出的某一点开始,每5个点剪下一段纸带.如图所示,每一小段纸带的一端与x轴相重合,两边与y轴平行,将纸带贴在坐标系中。(1)仔细研究图像,找出小车在相邻时间内位移存在的关系。(2)设Δt=0.1s,请画出该小车的v-t图像。(3)根据图像求其加速度。
    答案:(1)相邻相等的时间内的位移差相等(2)见图 (3)0.8 m/s2
    4. 某同学利用图示装置研究小车的匀变速直线运动。(1)实验中,必要的措施是________。A.细线必须与长木板平行B.先接通电源再释放小车C.小车的质量远大于钩码的质量D.平衡小车与长木板间的摩擦力

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