實驗：探究小車速度隨時間變化規(guī)律

1、 實驗：探究小車速度隨時間實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律變化的規(guī)律回顧復習回顧復習1.打點計時器可以直接獲取的物理量？打點計時器可以直接獲取的物理量？ 位移位移 時間時間 位移（用刻度尺測量）；位移（用刻度尺測量）；時間（兩計時點的時間間隔為時間（兩計時點的時間間隔為0.02s）回顧復習回顧復習2. 通過打點計時器打出的紙帶可以間接通過打點計時器打出的紙帶可以間接求什么物理量？求什么物理量？可以求可以求 兩點間的兩點間的 平均速度平均速度某點的瞬時速度以及加速度某點的瞬時速度以及加速度要探究一個物體的速度隨時間變化的規(guī)律，要探究一個物體的速度隨時間變化的規(guī)律，必須知道物體在不同時刻的速度，

2、但直接測必須知道物體在不同時刻的速度，但直接測量物體的速度是不容易的請同學們思索一量物體的速度是不容易的請同學們思索一下怎樣利用下面的實驗裝置，探究小車速度下怎樣利用下面的實驗裝置，探究小車速度隨時間的變化規(guī)律隨時間的變化規(guī)律 2 2、掌握判斷物體是否做勻變速運動的方法。、掌握判斷物體是否做勻變速運動的方法。 3.3.測定勻變速直線運動的加速度。測定勻變速直線運動的加速度。 1 1、用打點計時器研究小車在重物牽引下的運、用打點計時器研究小車在重物牽引下的運動，探究小車速度隨時間的變化規(guī)律。動，探究小車速度隨時間的變化規(guī)律。一、實驗目的一、實驗目的電源，刻度尺電源，刻度尺鉤碼鉤碼小車小車細繩細繩

3、紙帶紙帶打點計時器打點計時器一端附有定滑一端附有定滑輪的長木板輪的長木板二、實驗器材二、實驗器材三、實驗原理：三、實驗原理：利用紙帶上的數(shù)據(jù)和第一章的方法求出通過利用紙帶上的數(shù)據(jù)和第一章的方法求出通過各計數(shù)點的速度求出打第各計數(shù)點的速度求出打第n n個計數(shù)點時紙帶的個計數(shù)點時紙帶的瞬時速度瞬時速度) )，再列表并作出，再列表并作出v vt t圖象，分析圖象，分析v v與與t t的關系的關系1 1、把一端附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，、把一端附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上遠離滑輪的一端，連接好電路木板上遠離滑輪

4、的一端，連接好電路注意：注意：開始時開始時應使小應使小車靠近車靠近打點計打點計時器時器四、實驗步驟四、實驗步驟2、把一條細繩拴在小車上，使細繩跨過滑輪，、把一條細繩拴在小車上，使細繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，把紙帶穿過打點計時下邊掛上合適的鉤碼，把紙帶穿過打點計時器，并把紙帶的另一端固定在小車的后面器，并把紙帶的另一端固定在小車的后面3 3、把小車?？吭诖螯c計時器處，、把小車?？吭诖螯c計時器處，先接通電源先接通電源后釋放小車后釋放小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列的小點，關閉電時器就在紙帶上打下一系列的小點，關閉電源，換上新紙帶，重復實驗兩

5、次源，換上新紙帶，重復實驗兩次(1)開始釋放小車時，應使小車靠近打點計時器開始釋放小車時，應使小車靠近打點計時器(2)先接通電源，等打點穩(wěn)定后，再釋放小車先接通電源，等打點穩(wěn)定后，再釋放小車(3)打點完畢，立即斷開電源打點完畢，立即斷開電源(4)選取一條點跡清晰的紙帶，適當舍棄點密集部選取一條點跡清晰的紙帶，適當舍棄點密集部分，適當選取計數(shù)點分，適當選取計數(shù)點(注意計數(shù)點與計時點的區(qū)別注意計數(shù)點與計時點的區(qū)別)，弄清楚所選的時間間隔弄清楚所選的時間間隔T等于多少秒等于多少秒(5)要防止鉤碼落地，避免小車跟滑輪相碰，當小要防止鉤碼落地，避免小車跟滑輪相碰，當小車到達滑輪前及時用手按住車到達滑輪前

6、及時用手按住五、注意事項五、注意事項六、紙帶數(shù)據(jù)處理：六、紙帶數(shù)據(jù)處理：1、分析和選取紙帶上的點、分析和選取紙帶上的點舍掉開頭過于密集的點，從清楚的點開始舍掉開頭過于密集的點，從清楚的點開始, ,若若紙帶上點與點之間的距離較小，紙帶上點與點之間的距離較小，每五個每五個計時計時點取一個計數(shù)點點取一個計數(shù)點 , ,依次標號為依次標號為0 0，1 1，2 2，3 3，4 4（間隔不再是（間隔不再是0.02s0.02s）v1=(x1+x2)/2T v1=(x1+x2)/2T v2=(x2+x3)/2Tv2=(x2+x3)/2T vnvn2 2、計算出所取計數(shù)點的瞬時速度、計算出所取計數(shù)點的瞬時速度例：

7、求例：求3這個計數(shù)點的速度：這個計數(shù)點的速度： x x 4 4 - -x x 2 2v v3 3 = = v v24 24 = = = = 2 2t tx x 2424 2 2t tt t為多少為多少? ?x1x2x3x4x53 3、根據(jù)計數(shù)點的瞬時速度列表、根據(jù)計數(shù)點的瞬時速度列表計算各點瞬時速度并記錄相應數(shù)據(jù)填入表中計算各點瞬時速度并記錄相應數(shù)據(jù)填入表中. .位置位置0 01 12 23 34 45 56 6時間時間( (s s) )0 00.10.10.20.20.30.30.40.40.50.50.60.6v(v(m m/ /s s) )0.380.38 0.630.63 0.880.

8、88 1.111.11 1.381.38 1.621.62 1.901.90位置編號位置編號0 01 12 23 34 45 5時間時間t/t/s sx/x/m mv/(v/(m ms s1 1) )4、 作小車運動的作小車運動的V-T圖像圖像在坐標紙上建立直角坐標系，橫軸表時間，縱在坐標紙上建立直角坐標系，橫軸表時間，縱軸表示速度，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標系中描點軸表示速度，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標系中描點畫一條直線，讓這條直線通過盡可能多的點，畫一條直線，讓這條直線通過盡可能多的點，不在線上的點均勻分布在直線的兩側，偏差比較不在線上的點均勻分布在直線的兩側，偏差比較大的點忽略不計大的點忽略不計

9、觀察所得到的直線觀察所得到的直線分析物體的速度隨時分析物體的速度隨時間的變化規(guī)律間的變化規(guī)律.在實驗誤差允許范圍內(nèi)，小車運動的在實驗誤差允許范圍內(nèi)，小車運動的v vt t圖象是圖象是一條傾斜的直線。一條傾斜的直線。結論：結論：0.10.20.30.40.50.6t/so0.100.200.300.40v/(m/s)與縱軸的與縱軸的交點是什交點是什么意思？么意思？如何求加如何求加速度？速度？t=0.4sV=？2/5 . 04 . 0/2 . 0smssmatV0.2m/s小車的速度隨時間的增加而均勻增加小車的速度隨時間的增加而均勻增加所以小車做勻加速直線運動所以小車做勻加速直線運動【例1】 在“

10、探究小車速度隨時間變化規(guī)律”的實驗中，圖214給出了從0點開始，每5個點取一個計數(shù)點的紙帶，其中0、1、2、3、4、5、6都為計數(shù)點測得x11.40 cm，x21.90 cm，x32.38 cm，x42.88 cm，x53.39 cm，x63.87 cm.根據(jù)紙帶判斷物體速度隨時間變化的規(guī)律根據(jù)紙帶判斷物體速度隨時間變化的規(guī)律圖圖2-1-4那么：(1)在打點計時器打出點1、2、3、4、5時，小車的速度分別為v1_cm/s，v2_cm/s，v3_cm/s，v4_cm/s，v5_cm/s.(2)在平面直角坐標系中作出速度時間圖象(3)分析小車運動速度隨時間變化的規(guī)律解析：(1)顯然，兩相鄰的計數(shù)點

11、之間的時間間隔為T0.025 s0.1 s對應各點的速度分別為：(2)按照橫坐標每0.1 s為1個分度，縱坐標每10 cm/s為1個分度建立直角坐標系，根據(jù)上面計算出來的各計數(shù)時刻的速度值，用描點法即可作出小車運動的v-t圖象，如下圖所示(3)根據(jù)小車運動的v-t圖象是一條向上傾斜的直線，可判斷小車運動的速度是隨時間均勻增加的答案：(1)16.5021.4026.3031.3536.30(2)如圖所示(3)見解析反思領悟：反思領悟：(1)處理紙帶時，一定要分清處理紙帶時，一定要分清計時點和計數(shù)點間的區(qū)別，搞清計數(shù)點之間計時點和計數(shù)點間的區(qū)別，搞清計數(shù)點之間的時間間隔的時間間隔T.(2)利用極限

12、思想將平均值過渡到瞬時值利用極限思想將平均值過渡到瞬時值是物理學中常用的方法是物理學中常用的方法(3)標度的選擇要結合數(shù)據(jù)及其分布特點標度的選擇要結合數(shù)據(jù)及其分布特點制定，以使圖象在坐標系中合理分布制定，以使圖象在坐標系中合理分布(4)小車的運動速度隨時間均勻增加，也小車的運動速度隨時間均勻增加，也意味著其加速度恒定意味著其加速度恒定 如圖215所示是某一做直線運動的小車(后連紙帶)通過打點計時器時打出的一段紙帶，圖圖圖2-1-5中的中的0,1,2,3,4,5,6為按時間順序選取的為按時間順序選取的7個計數(shù)點，個計數(shù)點，每相鄰兩個點中間都有每相鄰兩個點中間都有4個點未畫出，用米尺量出個點未畫出

13、，用米尺量出1,2,3,4,5,6點到點到0點的距離分別是點的距離分別是8.78 cm，16.08 cm，21.87 cm，26.16 cm,28.84 cm,30.07 cm，請做，請做出其出其v-t圖象，并分析小車的運動特點圖象，并分析小車的運動特點答案：作出v-t圖象如下圖所示由圖象可以看出小車的速度隨時間均勻減小【例2】 如圖216甲所示，用打點計時器記錄小車的運動情況，開始小車在光滑水平玻璃上運動，后來在薄布面上做勻減速運動，所打出的紙帶如圖乙所示，紙帶上相鄰兩點對應的時間間隔為0.02 s用作圖法(v-t圖象)求小車在玻璃板上的運動速度大小利用作利用作v-t圖象求速度和加速度圖象求

14、速度和加速度圖圖2-1-6思路點撥：解析：設對應點1、2、3、4、5的瞬時速度分別為v1、v2、v3、v4、v5，則有以速度為縱坐標，以時間為橫坐標建立直角坐標系用描點法作出小車在薄布面上做減速運動時的v-t圖象將圖象延長，使其與縱軸相交，如右圖所示由圖象可知，小車做減速運動的初速度為0.85 m/s，即為小車在玻璃板上的運動速度答案：0.85 m/s 在用電火花計時器“研究勻變速直線運動”的實驗中，如圖217甲所示是一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間還有四個點未畫出圖圖2-1-7(1)根據(jù)運動學有關公式可求得vB1.38 m/s，vC_ m/s，vD3.90 m/s.(2)利用求得的數(shù)值作出小車的v-t圖線(以打A