1__實(shí)驗(yàn)：探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律

1、第二章 勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的研究1 實(shí)驗(yàn)：探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律,1、通過(guò)小車(chē)在鉤碼牽引下運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究，進(jìn)一步掌握打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法和利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究物體運(yùn)動(dòng)的方法。2、會(huì)處理紙帶求各點(diǎn)瞬時(shí)速度。3、設(shè)計(jì)表格填入實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并能在坐標(biāo)紙上畫(huà)出v-t圖象。,播放：北京奧運(yùn)會(huì)的田徑比賽中飛人博爾特的百米賽跑視頻,問(wèn)題思考：1.猜想博爾特做的是什么運(yùn)動(dòng)？2.請(qǐng)同學(xué)來(lái)描述博爾特的運(yùn)動(dòng)；（用語(yǔ)言來(lái)描述）3.請(qǐng)學(xué)生用圖象來(lái)描述

2、，并進(jìn)行展示；4.物體的運(yùn)動(dòng)可以用語(yǔ)言來(lái)描述，也可以用圖象來(lái)描述。哪種方法更好？本節(jié)課通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等實(shí)驗(yàn)儀器來(lái)探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律及用圖象描述運(yùn)動(dòng)規(guī)律,1：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以測(cè)量什么物理量?,2：通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以間接測(cè)量什么物理量？,兩點(diǎn)間的平均速度,某點(diǎn)的瞬時(shí)速度,加速度,,,時(shí)間,根據(jù)紙帶上給出的數(shù)據(jù)，求2、4兩點(diǎn)的速度和紙帶運(yùn)動(dòng)的加速度。,一、實(shí)驗(yàn)儀器,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；紙帶；復(fù)寫(xiě)紙；低壓交流電源；小車(chē)；細(xì)繩；一端附有滑輪的

3、長(zhǎng)木板；刻度尺；鉤碼；導(dǎo)線(xiàn),特別提醒:區(qū)分電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器----交流電壓220V,二、實(shí)驗(yàn)原理,1.實(shí)驗(yàn)裝置示意圖,2.實(shí)驗(yàn)原理,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器，它每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)（由于電源頻率是50Hz）。由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上的點(diǎn)表示相應(yīng)運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置，研究紙帶上所打點(diǎn)的間隔，就可以了解物體運(yùn)動(dòng)的情況。,三、實(shí)驗(yàn)步驟,⑴ 木板平放，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定，連接好電路。⑵ 穿紙帶；掛鉤碼。

4、⑶ 先接通電源，然后放開(kāi)小車(chē)，讓小車(chē)拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打完一條后立即關(guān)閉電源。⑷ 換紙帶，加鉤碼，再做一次。,四、注意事項(xiàng),1．固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)讓限位孔處在長(zhǎng)木板的中央位置。2．滑輪不能過(guò)高,細(xì)繩應(yīng)與木板平行.3．小車(chē)應(yīng)由緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處開(kāi)始釋放，在撞擊長(zhǎng)木板末端前應(yīng)讓小車(chē)停止運(yùn)動(dòng),防止小車(chē)從木板上掉下來(lái)。4．先接通電源，后讓紙帶運(yùn)動(dòng)。5．打點(diǎn)結(jié)束后立即關(guān)閉電源。,問(wèn)題1.怎樣分析和選取紙帶上的點(diǎn)？ 開(kāi)頭過(guò)于密集的點(diǎn)舍掉

5、，若紙帶上點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離較小，可取多個(gè)間隔（一般取5個(gè)間隔）為一個(gè)計(jì)數(shù)間隔時(shí)間（間隔不再是0.02s）（但要看具體情況靈活選定）；原則上取六、七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜；給選取的點(diǎn)加標(biāo)記。,五、數(shù)據(jù)處理,問(wèn)題2.如何計(jì)算出所取點(diǎn)的速度？ 用求平均速度的方法來(lái)代替（用計(jì)算較準(zhǔn)確的平均速度來(lái)代替），選擇包括該點(diǎn)在內(nèi)的一段位移（該點(diǎn)最好處在中間時(shí)刻位置）Δx，找出對(duì)應(yīng)的時(shí)間Δt，用Δx／Δt作為該點(diǎn)的瞬時(shí)速度；對(duì)于選取的兩個(gè)端點(diǎn)的速度暫時(shí)不計(jì)算

6、（誤差較大）；測(cè)量各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離應(yīng)考慮估讀位、單位。,問(wèn)題3.如何處理計(jì)算出來(lái)的數(shù)據(jù)？１．列表法。（注意列表要求）２．圖象法：①根據(jù)所得數(shù)據(jù)，選擇合適的標(biāo)度建立坐標(biāo)系（讓圖象盡量分布在坐標(biāo)系平面的大部分面積）。②描點(diǎn)：觀察和思考點(diǎn)的分布規(guī)律。③擬合：從點(diǎn)的分布可以有很大把握地說(shuō)這些點(diǎn)應(yīng)該在一條直線(xiàn)上，用直線(xiàn)擬合，讓盡可能多的點(diǎn)處在直線(xiàn)上，不在直線(xiàn)上的點(diǎn)應(yīng)均勻地分布在直線(xiàn)兩側(cè)。,0.30,0.45,0.74,0.60,0.

7、89,1.03,根據(jù)下表數(shù)據(jù)畫(huà)出v-t圖象,描點(diǎn)連線(xiàn)作圖,t/s,0　0.1　0.2　0.3　0.4　0.5,1.21.00.80.60.40.2,,,,,,v/(m·s-1),,,,,,,,,△t,△v,1.圖象的特點(diǎn)？,2.小車(chē)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律？,3.如何求加速度？,4.如果這些點(diǎn)不在一條直線(xiàn)上，怎么辦？,問(wèn)題思考：,,,題后小結(jié)：求小車(chē)加速度的方法方法1.取任意兩組數(shù)據(jù)求出Δv和Δt，然后代入Δv／Δt求解。方法

8、2.在v—t圖象上取一段時(shí)間Δt（盡量取大一些），找出兩個(gè)時(shí)刻對(duì)應(yīng)的縱坐標(biāo)值求出Δv，代入Δv／Δt求解。哪一種方法更好？（畫(huà)圖時(shí)讓不在直線(xiàn)上的點(diǎn)盡可能均勻地分布在直線(xiàn)兩側(cè)，就是為了使偏大或偏小的誤差盡可能地抵消，所以圖象也是減小誤差的一種手段，也就是說(shuō)應(yīng)該用圖象上的點(diǎn)，而不是用實(shí)驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)）,實(shí)驗(yàn)結(jié)論:,1、小車(chē)的速度隨時(shí)間的增加而均勻增加。,2、小車(chē)速度隨時(shí)間逐漸增大；相同時(shí)間里，速度增量相同。,你能用自己的語(yǔ)言描述小車(chē)速度

9、隨時(shí)間變化的規(guī)律嗎？,問(wèn)題思考：,1.(多選)關(guān)于計(jì)數(shù)點(diǎn)的下列說(shuō)法中正確的是( )A.用計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量計(jì)算，既方便，又可減小誤差；B.相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔是相等的； C.相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離是相等的；D.計(jì)數(shù)點(diǎn)是從計(jì)時(shí)器打出的實(shí)際點(diǎn)中選出來(lái)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間點(diǎn)痕的個(gè)數(shù)相等。,ABD,2.接通電源與讓紙帶(隨物體)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，這兩個(gè)操作的時(shí)間關(guān)系應(yīng)當(dāng)是( )A.先接通電源，后釋放紙帶； B.先釋放紙帶，后接通電源；

10、C.釋放紙帶的同時(shí)接通電源； D.先接通電源或先釋放紙帶都可以。,A,3.在探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，下列哪些器材是本實(shí)驗(yàn)必須的？達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康倪€需哪些器材？①打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 ②天平 ③低壓直流電源 ④細(xì)繩 ⑤紙帶 ⑥小車(chē) ⑦鉤碼 ⑧秒表 ⑨一端有滑輪的長(zhǎng)木板答案：① ④ ⑤ ⑥ ⑦ ⑨ 低壓交流電源 刻度尺,4.(多選)在實(shí)驗(yàn)“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”中，我們采用的正確方法是（ ）A.舍掉開(kāi)頭過(guò)

11、于緊密的點(diǎn)，找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)。B.為了實(shí)驗(yàn)精確，選取紙帶上第一個(gè)點(diǎn)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)。C.每相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔只能取0.1s。D.每相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔可視打點(diǎn)密度而定，取0.02s 、0.04s 、…n×0.02s均可。,AD,5、下圖中給出了從0點(diǎn)開(kāi)始每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶。0，1，2，3，4，5，6均為計(jì)數(shù)點(diǎn)（每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出）。,S1=1.40cm S2=1.90cm

12、S3=2.38cm S4=2.88cm S5=3.39cm S6=3.78cm,求：①計(jì)時(shí)器在打出1，2，3等點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度分別為：v1=_____cm/s ； v2=_____cm/s ； v3=_____cm/s ；v4=_____cm/s ； v5=_____cm/s②分析小車(chē)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。參考答案：（16.50cm/s 21.40cm/s 26.30cm/s 31.35c

13、m/s 35.85cm/s） (小車(chē)的速度隨時(shí)間均勻增加)。,6．在探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，得到一條記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)情況的紙帶，如圖所示，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T(mén)=0.1s。（１）根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù)，計(jì)算B、C、D各點(diǎn)的速度，填入表中。（２）在坐標(biāo)紙上作出小車(chē)的v-t圖象。,通過(guò)本節(jié)課的學(xué)習(xí)，我們進(jìn)一步掌握了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用方法和利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究物體運(yùn)動(dòng)的方法；通過(guò)紙帶會(huì)計(jì)算各個(gè)