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    2.1实验:探究小车速度随时间变化的规律 高中物理课件(人教版必修一)
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      【高中物理﹒点石成金系列】2.1 实验:探究小车速度随时间变化的规律.pptx
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    人教版 (新课标)必修11 实验:探究小车速度随时间变化的规律获奖ppt课件

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    这是一份人教版 (新课标)必修11 实验:探究小车速度随时间变化的规律获奖ppt课件,文件包含高中物理﹒点石成金系列21实验探究小车速度随时间变化的规律pptx、实验探究小车速度随时间变化的规律_标清wmv等2份课件配套教学资源,其中PPT共19页, 欢迎下载使用。

    1:打点计时器可以测量什么物理量?
    2:通过打点计时器可以间接测量什么物理量?
    根据纸带上给出的数据,求2、4两点的速度和纸带运动的加速度。
    在生活中,人们跳远助跑、水中嬉戏、驾车行驶、短道速滑在自然界里,物体下落、鸽子飞翔、猎豹捕食、蜗牛爬行、蚂蚁搬家……这些运动中都有速度的变化.
    物体的速度变化存在规律吗?
    本节课通过实验探究物体速度随时间变化的规律
    问题:利用打点计时器探究小车在砝码带动下的速度变化的规律,需要哪些实验器材,如何设计实验?
    打点计时器;纸带;复写纸;低压交流电源;小车;细绳;一端附有滑轮的长木板;刻度尺;钩码;导线
    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把细绳拴在小车上,跨过定滑轮挂上适当钩码,纸带穿过打点计时器,另一端固定在小车的后面。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 换纸带,再做两次。
    1.固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。2.滑轮不能过高,细绳应与木板平行.3.小车应由紧靠打点计时器处开始释放,在撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止小车从木板上掉下来。4.先接通电源,后让纸带运动。5.打点结束后立即关闭电源。
    请从保护实验器材并且确保精确度的角度分析,实验应该注意哪些
    问题1.怎样选择纸带和和选取纸带上的点?选取纸带:选择所打纸带中最清晰的一条,开头过于密集的点舍掉选取纸带上的点:若纸带上点与点之间的距离较小,可取多个间隔(一般取5个间隔)为一个计数间隔时间(间隔不再是0.02s)(但要看具体情况灵活选定);给选取的点加标记。
    问题2.如何测量数据?根据前面所选的计数点直接测量各个计数点到起点的距离。
    问题3.如何对数据做进一步处理?(教师演示实验并进行数据处理) 表格法 图像法
    (1)表格法(点击表格切换到Excel)
    (2)图象法在坐标纸上建立直角坐标系,横轴表示时间,纵轴表示速度,并根据表格中的数据在坐标系中描点. 画一条直线,让这条直线通过尽可能多的点,不在线上的点均匀分布在直线的两侧,偏差比较大的点忽略不计
    题后小结:求小车加速度的方法方法1.取任意两组数据求出Δv和Δt,然后代入Δv/Δt求解。方法2.在v—t图象上取一段时间Δt(尽量取大一些),找出两个时刻对应的纵坐标值求出Δv,代入Δv/Δt求解。哪一种方法更好?(画图时让不在直线上的点尽可能均匀地分布在直线两侧,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)
    1、小车的速度随时间的增加而均匀增加。
    2、小车速度随时间逐渐增大;相同时间里,速度增量相同。
    (1)木板的粗糙程度不同,摩擦不均匀. (2)根据纸带测量的位移有误差,从而计算出的瞬时速度有误差.(3)作v-t图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差.
    1、如果交流电频率为50HZ,则以下两相邻计数点间的时间T=0.1S
    (1)每5个计时点取一个计数点(计时起点不能算在内)
    (3)两相邻计数点间有4个计时点没画出来
    (2)间隔4个计时点取一个计数点
    两相邻计数点间的时间T=0.08S、0.06S类似
    2、如果要求某个点的瞬时速度,就首先把它变为中间时刻(或某个端点),根据如下公式求平均速度,即为该点的瞬时速度。
    探究小车速度随时间变化的规律
    例1 在“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验中,某同学操作过程中有以下实验步骤:
    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长木板上,并连接好电路;C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下边吊着适当重的钩码,放手后看小车能否在木板上做平稳的加速运动;D.取下纸带;
    E.把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上,并使附有定滑轮的一端伸出桌面;F.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔;G.换上新纸带,重复操作两次.
    (1)其中有错误的步骤是____________;应改正为____________________.
    为了提高纸带的利用率,使尽量多的点打在纸带上,应先接通电源,再释放纸带。
    先接通电源,再释放纸带
    (2)将改正后的步骤按合理的顺序写在横线上:步骤顺序为______________.
    然后接通电源,放开纸带
    例2 在《探究小车的速度随时间变化的规律》的实验中,利用打点计时器打出了如图所示的一条纸带,其中1、2、3、4、5、6均为记数点,且相邻的两个计数点之间都还有4个点没有画出来,已知电源的频率为50 Hz.现测得:s1=1.40cm,s2=1.90cm,s3=2.40cm,s4=2.90cm,s5=3.40cm,s6=3.90cm.
    (1)在打点计时器打出点2、3、4、5、6时,小车的速度分别为:v2=____cm/s,v3=____cm/s,v4=____cm/s,v5=_____cm/s.
    (3)根据作出的速度—时间图象,求出小车的加速度为_____m/s2(取二位有效数字).
    (2)在下边的坐标纸上作出速度—时间图象(从1开始计时).
    取合适的标度,描点,连线。
    (3)图线斜率表加速度
    1.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列方法有助于减少实验误差的是(  )A.选取计数点,把每打5 个点的时间间隔作为一 个时间单位B.使小车运动的加速度尽 量小些C.舍去纸带上开始时密集 的点,只利用点迹清晰、 间隔适当的那一部分进 行测量、计算D.适当减少挂在细绳下钩 码的个数
    计数点间的距离大些,测量时相对误差较小
    增加钩码个数,适当增大加速度
    2.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度,为了计算加速度,合理的方法是(  )A.根据任意两计数点的速度,用公式a=Δv/Δt算出加速度B.根据实验数据画出v-t图象,量出其倾角,由公式a=tanα求出加速度
    同一组数据在不同的分度值下,对应的角度不同。
    C.根据实验数据画出v-t图象,由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间的值用公式a=Δv/Δt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
    只用两个数据,偶然误差较大
    根据图象求加速度,相对误差小,图线的斜率表示加速度.
    3. 如图所示,是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出,其中x1=7.05 cm、x2=7.68 cm、x3=8.33 cm、x4=8.95 cm、x5=9.61 cm、x6=10.27 cm.
    (1)下表列出了打点计时器打下B、D、F时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下C、E两点时小车的瞬时速度(保留三位有效数字)
    (2)以A点为计时起点,在坐标图中画出小车的速度—时间关系图线.
    将各时刻的瞬时速度进行描点,连线。
    (3)根据你画出的小车的速度—时间的关系图线计算出的小车的加速度a=________m/s2.(保留两位有效数字)
    图象的斜率即加速度的大小
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