21实验：探究小车速度随时间变化的规律.ppt

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1、第第1节：实验：探究小车速度随时间变化的规律节：实验：探究小车速度随时间变化的规律 第第 二二 章章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究小车、打点计时器、带滑轮的长木板、纸带、小车、打点计时器、带滑轮的长木板、纸带、刻度尺、勾码刻度尺、勾码思考思考1:实验室如何探究小车的运动速度与时间实验室如何探究小车的运动速度与时间的关系？如何设计实验？的关系？如何设计实验？利用小车拖动的纸带，研究小车的运动。利用小车拖动的纸带，研究小车的运动。思考思考2:需要哪些器材？需要哪些器材？思考思考 木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定，连接好电路固定，连接好

2、电路 穿纸带；挂钩码。穿纸带；挂钩码。 先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带先接通电源，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。运动，打完一条后立即关闭电源。 换纸带，加钩码，再做一次换纸带，加钩码，再做一次.二二、实验步骤实验步骤 1固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。 2滑轮不能过高滑轮不能过高,细绳应与木板平行细绳应与木板平行. 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端前应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。防止小车从板上掉下

3、来。 4先接通电源，后让纸带运动。先接通电源，后让纸带运动。 5打点结束后立即关闭电源。打点结束后立即关闭电源。三三、实验注意点实验注意点回忆回忆 纸带能给我们提供哪些信息？纸带能给我们提供哪些信息？ 通过测量或计算还能得到哪些信息？通过测量或计算还能得到哪些信息？ 怎样分析和选取纸带上的点？怎样分析和选取纸带上的点？ 开头过于密集的点舍掉开头过于密集的点舍掉,取纸带的一段取纸带的一段;若纸带上点与点之间的距离较小若纸带上点与点之间的距离较小,可取多个可取多个间隔间隔(可可5)为一个计数间隔时间为一个计数间隔时间(间隔不再是间隔不再是0.02s)(但要看具体情况灵活选定但要看具体情况灵活选定)

4、;原则上能原则上能取六、七个计数点为宜取六、七个计数点为宜;给选取的点加标记。给选取的点加标记。 123450t=?四四、纸带分析、纸带分析 怎样分析和选取纸带上的点怎样分析和选取纸带上的点 开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始,每隔五个间隔取一个计数点，每隔五个间隔取一个计数点，(每两个计数每两个计数点之间的时间间隔是点之间的时间间隔是0.1s）；）； 取六个点，标号取六个点，标号 0，1，2，3，4，5 如何计算所取点的速度？如何计算所取点的速度？ 平均速度平均速度 瞬时速度（如何测瞬时速度（如何测x） 如何设计表格记录数据？如何设计表格记录数据？ 1、

5、列表法位置012345时间/s0v1/ms-1v2/ms-1 1、列表法。、列表法。 2、图象法（、图象法（v - t 图象）：图象）： 根据所得数据，选择合适的标度建系（图象尽根据所得数据，选择合适的标度建系（图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）量分布在坐标系平面的大部分面积） 根据所得数据确定点的位置根据所得数据确定点的位置,观察和思考点的分观察和思考点的分布规律。布规律。 “拟合拟合”图象：从点的分布可以有很大把握地图象：从点的分布可以有很大把握地说这些点应该在一条直线上，画出一条直线，让尽说这些点应该在一条直线上，画出一条直线，让尽可能多的点处在这条直线上，其余均匀分布，去掉可能多的

6、点处在这条直线上，其余均匀分布，去掉偏差太大的点偏差太大的点五五、数据处理、数据处理 为什么画出的是一条直线？为什么画出的是一条直线？ 若某个点明显偏离直线，可能是什么原若某个点明显偏离直线，可能是什么原因及怎样处理？因及怎样处理？ 从图上可以看出小车的速度随时间怎样从图上可以看出小车的速度随时间怎样变化？变化？思考思考1.解：解： (1)15,16,18,19,21,23,24; (2)图略图略 (3)可以认为是一条直线可以认为是一条直线2.解：解：A做匀速直线运动做匀速直线运动,速度是速度是15m/s;B做初速做初速 度为零度为零,速度均为增加的加速直线运动速度均为增加的加速直线运动,8s

7、时速度时速度为为14m/s;c做初速度为做初速度为4m/s,速度均匀减小的减速速度均匀减小的减速直线运动。直线运动。6s时速度为时速度为0。 问题与练习问题与练习3.(1)图略图略 (2)剪下的纸条长度表示剪下的纸条长度表示0.1s时间内位移的时间内位移的大小大小,可近似认为速度可近似认为速度 ,即纸条长即纸条长度可以认为表示速度。度可以认为表示速度。4. 略略xvtcmABCDE7.527.660.3105.6 1. 1.在探究小车速度随时间变化规律的实验中在探究小车速度随时间变化规律的实验中, ,得到一条记录小车运动情况的纸带得到一条记录小车运动情况的纸带, ,如图所示。如图所示。图中图中

8、A A、B B、C C、D D、E E为相邻的计数点为相邻的计数点, ,相邻计数相邻计数点的时间间隔为点的时间间隔为T T0.1s0.1s。 根据纸带上的数据根据纸带上的数据, ,计算计算B B、C C、D D各点的数各点的数据据, ,填入表中。填入表中。 在坐标纸上作出小车的在坐标纸上作出小车的v vt t图像。图像。 课课 堂堂 练练 习习 解析：解析：由纸带表明的数据可以计算任意相邻位置由纸带表明的数据可以计算任意相邻位置之间的位移之间的位移,然后求纸带上各点的速度和加速度。然后求纸带上各点的速度和加速度。 (1)由纸带的标注可以求出由纸带的标注可以求出 cmxAC6 .27cmxxxA

9、BADBD8.525.73.60cmxxxACAECE786.276.105位置编号位置编号A AB BC CD DE E时间时间t/st/s0 00.10.10.20.20.30.30.40.4瞬时速度瞬时速度v/(mv/(ms s1 1) )cmABCDE7.527.660.3105.61.38 2.643.90 匀变速直线运动物体在一段时间内的平匀变速直线运动物体在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度均速度等于中间时刻的瞬时速度,所以所以:smsmTxvACB/38. 1/2276. 02smsmTxvBDC/64. 2/2528. 02smsmTxvCED/90. 3/278.

10、02 (2)在图像上取合适的单位严格描点在图像上取合适的单位严格描点,这些这些点大致分布在一直线上点大致分布在一直线上,不能位于直线上的点不能位于直线上的点要尽量对称分布于直线两侧要尽量对称分布于直线两侧,得到小车的得到小车的vt图像。图像。 0.200.10.30.412340.5tv 2.汽车沿平直公路行驶汽车沿平直公路行驶,小明坐在驾驶员旁小明坐在驾驶员旁边注视速度计边注视速度计,并记下间隔相等的各时刻的速度并记下间隔相等的各时刻的速度值值,如下表所示：如下表所示：t/s0510 15 20 25 30 35 40 45 50v/(kmh-1)20 30 40 50 50 50 50 3

11、5 2050 从表中数据得到汽车在各段时间内的特点：在从表中数据得到汽车在各段时间内的特点：在015s内内,汽车的速度在变化汽车的速度在变化,时间经过每时间经过每5s速度增大速度增大 10 km/h;在在1530s内汽车速度不变内汽车速度不变,速度大小为速度大小为 50 km/h;在在3545s内汽车速度在变化内汽车速度在变化,每每5s速度减小速度减小 15 km/h。 请根据表格中的数据请根据表格中的数据, ,画出对应的画出对应的v vt t图像。图像。 4010302040 5010203050500t/sv/(kmv/(kmh h-1-1) ) 答：能答：能,35km/h如果认为在如果认为在015s内速度变化是均匀的内速度变化是均匀的,你能在图像中你能在图像中 找出汽车在找出汽车在7.5s时的速度值吗？时的速度值吗？