高一物理課件21

第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究§2-1實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律復(fù)習(xí)鞏固：1.平均速度：2.瞬時(shí)速度：3.如何通過打上點(diǎn)的紙帶求出平均速度和瞬時(shí)速度：運(yùn)動(dòng)物體通過的位移△x跟所用時(shí)間△t的比值運(yùn)動(dòng)物體通過某一位置的速度或在某一時(shí)刻的速度FDF△x=?△t=?△x=?△t=?紙帶上EF段的平均速度是多少？紙帶上E點(diǎn)的瞬時(shí)速度是多少？新課學(xué)習(xí):

物體的運(yùn)動(dòng)通常是比較復(fù)雜的。放眼所見，物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律各不相同。在生活中，人們跳遠(yuǎn)助跑、水中嬉戲、駕車行駛、高山滑雪；在自然界里，雨點(diǎn)下落、鴿子飛翔、獵豹捕食、蝸牛爬行、螞蟻搬家、飛機(jī)起飛……這些運(yùn)動(dòng)中都有速度的變化。

物體的速度變化到底存在規(guī)律嗎？怎樣探索復(fù)雜運(yùn)動(dòng)蘊(yùn)涵的規(guī)律呢？本節(jié)課我們將通過實(shí)驗(yàn)的方法，探究小車的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律，同時(shí)了解如何發(fā)現(xiàn)物體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律．二、實(shí)驗(yàn)器材：①一端附有定滑輪的長木板②小車③紙帶④細(xì)繩⑤鉤碼⑥打點(diǎn)計(jì)時(shí)器⑦低壓交流電源⑧導(dǎo)線⑨刻度尺一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.掌握用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。

2.學(xué)會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行猜測、用圖象方法處理數(shù)據(jù)，觀察規(guī)律。三、實(shí)驗(yàn)原理:根據(jù)連接體沿同一直線運(yùn)動(dòng)時(shí)速度大小相等，通過研究紙帶上的的打點(diǎn)就可以研究小車的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。四、實(shí)驗(yàn)步驟：1.把一端附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路。實(shí)驗(yàn)條件：a．合力恒定，細(xì)線與木板是平行的。b．接50HZ，4—6伏交流電。2.把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把它的一端固定的小車的后面，實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。3.把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源后，放開小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打出一系列的點(diǎn)跡，取下紙帶，換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。4.從以上幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開頭的比較密集的點(diǎn)，在后邊便于測量的地方找到第一個(gè)點(diǎn)確定計(jì)數(shù)點(diǎn)。通常把每打五個(gè)點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間單位，即Ｔ＝0.02s×5=0.1s。在選好的第一點(diǎn)下面記作0，在第六點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)1，第十一點(diǎn)作為計(jì)數(shù)點(diǎn)2，依次標(biāo)出各個(gè)計(jì)數(shù)3、4、5……5、在每一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的兩側(cè)各取一個(gè)點(diǎn)，使得這兩個(gè)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.2s,量出這0.2s所對(duì)應(yīng)的位移,求出紙帶在這段位移內(nèi)的平均速度，這個(gè)平均速度可以近似認(rèn)為是該計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度。將測量和計(jì)算結(jié)果填入表2－1中。1026、以速度v為縱坐標(biāo)，時(shí)間t為橫坐標(biāo)在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系，根據(jù)表2－1中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)。用一條平滑的曲線“擬合”坐標(biāo)系中描出的點(diǎn)，曲線反映出的規(guī)律為物體實(shí)際運(yùn)動(dòng)的情況。7、根據(jù)所描繪的圖象，你能判斷小車的運(yùn)動(dòng)的什么特點(diǎn)嗎？認(rèn)真分析圖象，得出結(jié)論。8、整理儀器。五、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：1、固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)讓限位孔處在長木板的中央位置。2、滑輪不能過高,細(xì)繩應(yīng)與木板平行.3、小車應(yīng)由緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處開始釋放，在撞擊長木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動(dòng),防止小車從板上掉下來。5、先接通電源，后讓紙帶運(yùn)動(dòng)。6、打點(diǎn)結(jié)束后立即關(guān)閉電源。4、開始時(shí)，應(yīng)將小車位置擺正，使紙帶與拉繩的方向一致，且不與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔邊相摩擦。7、在用刻度尺測量各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離時(shí)，應(yīng)注意讀數(shù)的有效數(shù)字的位數(shù)，以mm為單位時(shí)，應(yīng)保留到小數(shù)點(diǎn)后第一位。表2-1小車在幾個(gè)時(shí)刻瞬時(shí)速度計(jì)時(shí)點(diǎn)12345時(shí)間t/s

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5平均速度V1V2V3V4V5v/(m/s)

0.55

0.6

0.66

0.715

0.775六、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法：1023456利用紙帶上的計(jì)數(shù)點(diǎn)，根據(jù)計(jì)算出打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打1、2、3、4、5各點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度。1、列表法：實(shí)驗(yàn)結(jié)論

：從表中數(shù)據(jù)可以看出，小車運(yùn)動(dòng)的速度越來越大，且在相等時(shí)間內(nèi)，速度的變化量近似相等，則小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)△t（1）建立坐標(biāo)系V(m/s)t/s00.10.20.30.40.50.30.40.20.10.60.50.80.70.9△v△v△v△t△t2、圖象法：（2）描點(diǎn)1（3）畫圖線你能從圖象中看出小車做什么運(yùn)動(dòng)嗎？1、從V-t圖象中可以看出，在相等時(shí)間△t內(nèi)小車運(yùn)動(dòng)速度的變化量△V相等，即小車的速度均勻變化，所以小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)論：2、V-t圖象中所畫圖線為一條傾斜直線，表明小車運(yùn)動(dòng)的加速度保持不變，則小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。3、圖線沒有經(jīng)過坐標(biāo)原點(diǎn)，說明小車在初始時(shí)刻的速度v0不為零。答案：紙帶上相鄰點(diǎn)間的時(shí)間間隔相同，而點(diǎn)與點(diǎn)間的距離近似相等，則小車做勻速運(yùn)動(dòng)．1.如果探究得到小車在鉤碼拉動(dòng)下沿平直的長木板上運(yùn)動(dòng)，紙帶上打出的點(diǎn)與點(diǎn)的間隔距離近似相等，那么小車做什么運(yùn)動(dòng)？2.在探究小車帶動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)，紙帶上打出的點(diǎn)與點(diǎn)間的距離不相等，那么小車做什么運(yùn)動(dòng)？答案：紙帶上點(diǎn)與點(diǎn)間的距離不相等，說明相同時(shí)間內(nèi)位移不相等，則小車做變速運(yùn)動(dòng)．解析：鉤碼的個(gè)數(shù)決定小車所受的牽引力，小車在不同牽引力作用下的運(yùn)動(dòng)不同，若鉤碼個(gè)數(shù)過多，在紙帶上打的點(diǎn)過少，若鉤碼個(gè)數(shù)過少，在紙帶上打的點(diǎn)過密，這兩種情況都不利于對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析。3.教材上：“……將細(xì)繩繞過滑輪，下面掛上適當(dāng)?shù)你^碼，小車在鉤碼的牽引下運(yùn)動(dòng)。”其中，你對(duì)“適當(dāng)?shù)你^碼”如何理解?答案：掛適當(dāng)?shù)你^碼的目的是使紙帶受適中的拉力，從而使紙帶運(yùn)動(dòng)的速度適中，紙帶上的點(diǎn)疏密適中。1．接通電源與釋放小車，這兩個(gè)操作的時(shí)間關(guān)系應(yīng)當(dāng)是：(

)A．先接通電源，后釋放小車；B．先釋放小車，后接通電源；C．釋放小車的同時(shí)接通電源；D．先接通電源或先釋放小車都可以。2．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器振針打點(diǎn)的周期，決定于：(

)A．交流電壓的高低；B．交流電的頻率；C．永久磁鐵的磁性強(qiáng)弱；D．振針與復(fù)寫紙的距離。[課堂練習(xí)]AB[課堂練習(xí)]3、從下列所給器材中，選出在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”實(shí)驗(yàn)中所需的器材有：

；為達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，還缺少＿＿＿＿＿。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；⑦鉤碼；⑧秒表；⑨一端有滑輪的長木板。4、在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(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.把穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車的后面B.把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上沒有滑輪的一端，并連好電路C.換上新的紙帶，再重復(fù)做兩次D.把長木板平放在實(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，放開小車，讓小車運(yùn)動(dòng)F.把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下邊吊著合適的鉤碼G.斷開電源，取出紙帶Ｄ、Ｂ、Ｆ、Ａ、Ｅ、Ｇ、Ｃ①④⑤⑥⑦⑨

低壓交流電源5、在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻率為50Hz，記錄小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示，在紙帶上選擇0、1、2、3、4、5

共6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，紙帶旁并排放著帶有最小分度為毫米的刻度尺，零刻度線跟“0”計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊，由圖可以讀出三個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)1、3、5跟0

點(diǎn)的距離填入下列表格中（1）填表：（2）計(jì)算小車通過計(jì)數(shù)點(diǎn)“2