高中物理 第二章 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究第1節(jié) 實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律課件 新人教必修1

1、2021/8/11 星期三12021/8/11 星期三21實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律1能熟練使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器操作本實(shí)驗(yàn)2能夠通過(guò)紙帶數(shù)據(jù)計(jì)算中間時(shí)刻速度、平均速度3會(huì)用圖象法處理紙帶數(shù)據(jù)，并得出相應(yīng)結(jié)論4能夠通過(guò)vt圖象判斷物體的各類運(yùn)動(dòng)2021/8/11 星期三32021/8/11 星期三4一、實(shí)驗(yàn)過(guò)程1實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、學(xué)生電源、復(fù)寫(xiě)紙、紙帶、導(dǎo)線，一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板、小車、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、坐標(biāo)紙2實(shí)驗(yàn)步驟(1)如下圖所示，把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端，連接好電路2021/8/11 星期三5(2)把一條細(xì)繩拴在小車

2、上，使細(xì)繩跨過(guò)滑輪，下邊掛上鉤碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把紙帶的一端固定在小車的后面(3)把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源后，釋放小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一列小點(diǎn)(4)換上新的紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次(5)增減所掛鉤碼，按以上步驟再做兩次實(shí)驗(yàn)2021/8/11 星期三63注意事項(xiàng)(1)開(kāi)始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(2)先接通電源，等打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放小車(3)打點(diǎn)完畢，立即斷開(kāi)電源(4)選取一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，適當(dāng)舍棄點(diǎn)密集部分，適當(dāng)選取計(jì)數(shù)點(diǎn)(注意計(jì)數(shù)點(diǎn)與計(jì)時(shí)點(diǎn)的區(qū)別)，弄清楚所選的時(shí)間間隔T等于多少秒(5)要防止鉤碼落地，避免小車跟滑輪相碰，當(dāng)小車到達(dá)滑

3、輪前及時(shí)用手按住2021/8/11 星期三71.關(guān)于用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)，以下說(shuō)法正確的是()A打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)固定在長(zhǎng)木板上靠近滑輪的一端B開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)小車應(yīng)放在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置C應(yīng)先啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車D牽引小車的鉤碼質(zhì)量越大越好【解析】打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與滑輪間的距離盡可能要大，小車盡可能靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，就是為了使小車運(yùn)動(dòng)的距離較大，盡可能打出較多的點(diǎn)，A錯(cuò)誤，B正確；若先釋放小車再接通電源，只能在紙帶的后面的部分上打點(diǎn)，不能很好地利用紙帶，C正確；鉤碼質(zhì)量應(yīng)適當(dāng)，鉤碼質(zhì)量小，打的點(diǎn)很密，鉤碼質(zhì)量大，打的點(diǎn)少，都會(huì)帶來(lái)實(shí)驗(yàn)誤差，D錯(cuò)誤【答案】BC20

4、21/8/11 星期三8二、數(shù)據(jù)處理的方法1選取紙帶、確定計(jì)數(shù)點(diǎn)并進(jìn)行測(cè)量(1)在三條紙帶中選擇一條最清晰的紙帶(2)為了便于測(cè)量，一般舍掉開(kāi)頭一些過(guò)于密集的點(diǎn)跡，找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)(0點(diǎn))(3)每5個(gè)點(diǎn)(相隔0.1 s)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量(如下圖所示，相鄰兩點(diǎn)中間還有4個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出)2021/8/11 星期三9位置編號(hào)012345時(shí)間t/s00.10.20.30.40.5x/mv/(ms1)2021/8/11 星期三103.作出小車運(yùn)動(dòng)的vt圖象(1)定標(biāo)度：坐標(biāo)軸的標(biāo)度選取要合理，應(yīng)使圖象大致分布在坐標(biāo)平面中央(2)描點(diǎn)：描點(diǎn)時(shí)要用平行于兩坐標(biāo)軸的虛線標(biāo)明該點(diǎn)的位置坐標(biāo)(所描的點(diǎn)一般

5、用“”標(biāo)明)(3)連線：用一條曲線或直線“擬合”這些點(diǎn)仔細(xì)觀察所描各點(diǎn)的分布情況用一條直線“擬合”這些點(diǎn)，即讓所畫(huà)的直線連接盡可能多的點(diǎn)，不能連接的點(diǎn)應(yīng)均勻分布在直線兩側(cè)，舍棄離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)2021/8/11 星期三114實(shí)驗(yàn)結(jié)論分析小車運(yùn)動(dòng)的vt圖象，描述小車的運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間的變化規(guī)律如果畫(huà)出的vt圖象是一條傾斜的直線，說(shuō)明小車做速度均勻變化的直線運(yùn)動(dòng)圖象和縱坐標(biāo)的交點(diǎn)表示開(kāi)始計(jì)時(shí)時(shí)小車的速度初速度2021/8/11 星期三12計(jì)數(shù)點(diǎn)序號(hào)123456計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻(s)0.100.200.300.400.500.60通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度(cm/s)44.062.081.0100.0110.01

6、68.0 2.在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，算出小車經(jīng)過(guò)各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度如下：為了計(jì)算加速度，合理的方法是()2021/8/11 星期三13A根據(jù)任意兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度用公式av/t算出加速度B根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出vt圖象，量出其傾角，由公式atan 求出加速度C根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出vt圖象，由圖象上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度、時(shí)間用公式av/t算出加速度D依次算出通過(guò)連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度，算出平均值作為小車的加速度2021/8/11 星期三14【解析】方法A偶然誤差較大方法D實(shí)際上也僅由始末兩個(gè)速度決定，偶然誤差也比較大只有利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出對(duì)應(yīng)的vt圖象，才可充分利用各次測(cè)量數(shù)據(jù)，減少偶然誤差由于在

7、物理圖象中，兩坐標(biāo)軸的分度大小往往是不相等的，根據(jù)同一組數(shù)據(jù)，可以畫(huà)出傾角不同的許多圖象，方法B是錯(cuò)誤的【答案】C2021/8/11 星期三15在探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，按照實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的先后順序，將下述步驟的代號(hào)填在橫線上_A把穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車后面B把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端，并連好電路C換上新的紙帶，再重做兩次實(shí)驗(yàn)D把長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面E使小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源，放開(kāi)小車，讓小車運(yùn)動(dòng)2021/8/11 星期三16F把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，下端吊著合適的鉤碼G斷開(kāi)電源，取出紙帶【解析】正確的實(shí)驗(yàn)步驟：把長(zhǎng)木板平放

8、在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面；把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端，并連好電路；把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，下端吊著合適的鉤碼；把穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車后面；使小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源放開(kāi)小車，讓小車運(yùn)動(dòng)；打完一條紙帶，斷開(kāi)電源，取下紙帶；換上新紙帶，再重做兩次實(shí)驗(yàn)即順序?yàn)镈BFAEGC.【答案】DBFAEGC2021/8/11 星期三17 11：從下列所給的器材中，選出本實(shí)驗(yàn)所需的器材，有_，為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康模€缺少_電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器天平低壓直流電源細(xì)繩紙帶小車鉤碼秒表一端有滑輪的長(zhǎng)木板【答案】低壓交流電源2021/8/11 星期三18 在“探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)

9、律”的實(shí)驗(yàn)中，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，其中0、1、2、3、4、5、6都為計(jì)數(shù)點(diǎn)測(cè)得x11.40 cm，x21.90 cm，x32.38 cm，x42.88 cm，x53.39 cm，x63.87 cm.2021/8/11 星期三19那么：(1)在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)1、2、3、4、5、6時(shí)，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(biāo)系中作出速度時(shí)間圖象(3)分析小車運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律2021/8/11 星期三20【答案】(1)16.5021.4026.3031.3536.302021/8/1

10、1 星期三21(2)如下圖所示(3)見(jiàn)解析2021/8/11 星期三22 21：一小球在桌面上從靜止開(kāi)始做加速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片上多次曝光，記錄下小球每次曝光的位置，并將小球的位置編號(hào)如下圖所示，1位置恰為小球剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的瞬間，作為零時(shí)刻攝影機(jī)連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均為0.5 s，小球從1位置到6位置的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)各位置的速度分別為v10，v20.06 m/s，v3_m/s，v40.18 m/s，v5_m/s.在坐標(biāo)圖中作出小球的速度時(shí)間圖象(保留描點(diǎn)痕跡)2021/8/11 星期三232021/8/11 星期三24【答案】0.12 m/s0.24 m/s圖見(jiàn)解析 在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，通過(guò)合理地推理得出結(jié)論是物理研究的重要方法，也是進(jìn)行科學(xué)研究的重要方法2021/8/11 星期三250.1 s0.2 s0.3 s0.4 s傾角30時(shí)的位移2.1 cm8.2 cm19.0 cm33.6 cm傾角60時(shí)的位移4.1 cm14.4 cm37.0 cm65.6 cm傾角90時(shí)的位移5.0 cm20.0 cm44.9 cm80.0 cm 如下表所示，為某次探究放在斜面上的物體加速下滑時(shí)位移隨時(shí)間變化的數(shù)據(jù)根據(jù)以下數(shù)據(jù)你可以得到的結(jié)論()A.位移與時(shí)間成正比；傾角越大，比例系數(shù)越大B位移與時(shí)間的平方成正比；傾角越大，比例系數(shù)越大C位移與時(shí)間的平方成正比；比