实验-探究小车速度随时间变化规律.ppt

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1、第二章 匀变速直线运动的研究1 1、实验：探究小车速度随时间变化的规律、实验：探究小车速度随时间变化的规律思考如何研究一个物体运动规律？（知道物体在不同时刻的速度）如何知道物体在不同时刻的速度？用什么仪器可以测得？（打点计时器）2 2、掌握判断物体是否做匀变速运动的方法。、掌握判断物体是否做匀变速运动的方法。3.3.测定匀变速直线运动的加速度。测定匀变速直线运动的加速度。实验目的1、用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，探究小车速度随时间的变化规律。实验器材电源，刻度尺电源，刻度尺钩码钩码小车小车细绳细绳纸带纸带打点计时器打点计时器一端附有定滑一端附有定滑轮的长木板轮的长木板实验步骤 把附有

2、滑轮的长木板放在实验桌上；将细绳绕过滑轮并使滑轮伸出桌面；把打点计时器固定，连接好电路。将纸带穿过打点计时器，连在小车后面。在小车的另一端通过细绳挂上钩码。先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条纸带后立即关闭电源。更换纸带，重复做三次。注意事项1.1.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器2.2.先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车，当小车停止运动时及时断开电源释放小车，当小车停止运动时及时断开电源3.3.实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们被碰坏或跌坏

3、。所以被碰坏或跌坏。所以，当小车到达滑轮前及时，当小车到达滑轮前及时用手按住它。用手按住它。4.4.小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使纸带上打的点太少，或加速度太速度过大而使纸带上打的点太少，或加速度太小使各段位移无法区别，从而使误差增大小使各段位移无法区别，从而使误差增大处理的纸带舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始,若纸带上点与点之间的距离较小，每五个计时点取一个计数点,依次标号为0，1，2，3，4，5（间隔不再是0.02s）（但要看具体情况灵活选定）；0.10s0.10s过于密集过于密集/不清晰的点不清晰的点问题问题1：怎样分析和选取

4、纸带上的点？：怎样分析和选取纸带上的点？处理的纸带例：求例：求3这个计数点的速度：这个计数点的速度：x x 4 4 -x x 2 2v v3 3=v v24 24=2 2t tx x 2424 2 2t tt t为多少为多少?x1x2x3x4x5问题问题2：如何计算出所取点的瞬时速度？：如何计算出所取点的瞬时速度？(1)用求平均速度的方法来代替，如何代替？选择包括该点在内的一段位移（该点最好处在中间时刻位置）x，找出对应的时间t，用xt作为该点的瞬时速度；(2)对于选取的两个端点的速度暂时不计算（误差较大）(3)测量各个计数点之间的距离应考虑估位、单位。数据处理:列表法小车的瞬时速度随时间增大

5、而增大。小车的瞬时速度随时间增大而增大。思考思考:小车的具体运动规律是什么小车的具体运动规律是什么?-0.201 0.2800.432 0.355 0.512 同理，可求出另外两条纸带的情况同理，可求出另外两条纸带的情况数据处理:图象法 根据所得数据，选择合适的标度建立直角坐标系（图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）根据所得数据描出各点的位置（描点法）,观察和思考各点的分布规律t t/s/sv v/(/(m/s)m/s)描绘小车的v I t图各点的分布大致都落在一条直线上，因此，我们可以推断：如果各点的分布大致都落在一条直线上，因此，我们可以推断：如果没有实验误差的理想情况下，所描出的各点应

6、全部落到这条直线上。没有实验误差的理想情况下，所描出的各点应全部落到这条直线上。画直线时，让尽可能多的点处在这条直线上，其余均匀分布，去掉偏画直线时，让尽可能多的点处在这条直线上，其余均匀分布，去掉偏差太大的点差太大的点.通过图像可以判断小车做匀加速直线运动通过图像可以判断小车做匀加速直线运动哪一种方哪一种方法更好？法更好？如何利用v I t图求加速度取任意两组数据求出v 和t，然后代 入 求解。在v t 图象上取一段时间t（尽量取 大一些），找出t 对应的v，代入 求解。（画图时让不在直线上的点尽可能等量地分布在直线两侧，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

7、，也就是说应该用图象上的点，而不是用实验所得到的数据）v va a=t tv va a=t t0.10.20.30.40.50.6t/so0.100.200.300.40v/(m/s)与纵轴的与纵轴的交点是什交点是什么意思？么意思？如何求加如何求加速度？速度？t=0.4sV=？0.2m/s实实验验结结论论：小车的速度随时间的增加而均匀增加小车的速度随时间的增加而均匀增加所以小车做匀加速直线运动所以小车做匀加速直线运动实实验验：探探究究小小车车速速度度随随时时间间变变化化的的规规律律问题讨论问题讨论第第2 2章章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究用计算机描绘用计算机描绘V-tV-t图图

8、求出纸带的加速度和B点的速度。（相邻两点间还有4点未标出）问问题题与与练练习习：可以。可以。剪下的纸条长度表示剪下的纸条长度表示0.1 s0.1 s时间内位移大小，可时间内位移大小，可近似认为速度近似认为速度 .vxvx，纸条长度可认为表示，纸条长度可认为表示速度速度 问题与练习问题与练习 P P3333/3/3问问题题与与练练习习：1 1 1 1、质量都是、质量都是、质量都是、质量都是m m m m的物体在水平面上运动，则在下图的物体在水平面上运动，则在下图的物体在水平面上运动，则在下图的物体在水平面上运动，则在下图所示的运动图像中表明物体做匀速直线运动的图所示的运动图像中表明物体做匀速直线

9、运动的图所示的运动图像中表明物体做匀速直线运动的图所示的运动图像中表明物体做匀速直线运动的图像的是像的是像的是像的是 ()()()()答案：A、Cx问问题题与与练练习习：2 2、一枚自制的小火箭由地面竖直向上发射时的、一枚自制的小火箭由地面竖直向上发射时的V-tV-t图像如图所示，则火箭上升到最高点的位置对图像如图所示，则火箭上升到最高点的位置对应图中的应图中的 ()()A AO O点点 B BA A点点 C.B C.B点点 D DC C点点答案：答案：D D问问题题与与练练习习：3 3、有一物体做直线运动，其速度图线如图所、有一物体做直线运动，其速度图线如图所示那么，物体的加速度和速度方向相

10、同的时示那么，物体的加速度和速度方向相同的时间间隔间间隔t t为为 ()A A、只有、只有0t2s B0t2s B、只有、只有2st4s2st4sC 0t2sC 0t2s和和5st6s D5st6s D、0t2s0t2s和和6st8s6st8s答案：答案：C C问问题题与与练练习习：4 4、某物体运动的、某物体运动的V-tV-t图像如图所示，下列说图像如图所示，下列说法中正确的是法中正确的是 ()()A A、物体在、物体在1s1s末和末和3s3s末运动方向发生变化末运动方向发生变化B B、物体在、物体在2s2s末回到出发点末回到出发点 C C、物体在、物体在2s2s末和末和4s4s末时速度为零

11、末时速度为零D D、物体始终向前运动、物体始终向前运动答案：答案：CDCD问题与练习：5 5、汽车运动的、汽车运动的V-tV-t图像如下图所示，则汽车在图像如下图所示，则汽车在50s50s末的加速度是末的加速度是_m/s_m/s2 2，在，在20s20s末的加速度是末的加速度是_m/s_m/s2 2，200s200s内的平均速度是内的平均速度是_ m/s_ m/s0 00.250.25-0.05-0.05问问题题与与练练习习：6 6、如图给出了汽车从、如图给出了汽车从A A点出发到点出发到B B点做直线运动的点做直线运动的V-tV-t图像，图像，根据图像填空根据图像填空(1)(1)在在0 040s40s内汽车做内汽车做_运动，加速度是运动，加速度是_(2)(2)在在40s40s120s120s内汽车做内汽车做_运动，加速度是运动，加速度是_(3)(3)在在120s120s200s200s内汽车做内汽车做_运动，加速度是运动，加速度是_，发生位移是，发生位移是_。(4)(4)由图像得到汽车从由图像得到汽车从A A点开始到速度大小为点开始到速度大小为10m/s10m/s时所需的时所需的时间时间_。匀加速匀加速0.5m/s2匀速直线匀速直线0匀减速匀减速-0.25m/s2800m800m20s,160s20s,160s