實(shí)驗(yàn)探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律

關(guān)于實(shí)驗(yàn)探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律第1頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三回顧復(fù)習(xí)1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以測(cè)量什么物理量？

位移時(shí)間

位移（用刻度尺測(cè)量）；

時(shí)間（兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s）2.通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶可以間接求什么物理量？可以求兩點(diǎn)間的平均速度→任一點(diǎn)的瞬時(shí)速度→加速度。第2頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三例1：下圖為某次實(shí)驗(yàn)打出的一條紙帶，請(qǐng)求出第二點(diǎn)、第四點(diǎn)的瞬時(shí)速度及物體運(yùn)動(dòng)的加速度。第3頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三一、提出問題物體的運(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。我們?nèi)绾翁剿魑矬w運(yùn)動(dòng)所蘊(yùn)含的規(guī)律呢？要探究一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)隨時(shí)間變化的規(guī)律，必須知道物體在不同時(shí)刻的速度，直接測(cè)量瞬時(shí)速度是比較困難的，我們可以借助打點(diǎn)計(jì)時(shí)器先記錄物體在不同時(shí)刻的位置，再通過對(duì)紙帶的分析，計(jì)算得到各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度。第4頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三二．實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)：1實(shí)驗(yàn)名稱：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律2實(shí)驗(yàn)?zāi)康模孩倬毩?xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器②通過紙帶處理探究速度隨時(shí)間變化的規(guī)律3實(shí)驗(yàn)器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、低壓交流電源、導(dǎo)線、小車、細(xì)繩、紙帶、復(fù)寫紙、帶滑輪長(zhǎng)木板、鉤碼、刻度尺4試驗(yàn)儀器怎樣安裝放置？第5頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三電源，刻度尺鉤碼小車細(xì)繩紙帶打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板實(shí)驗(yàn)要注意什么？先啟動(dòng)計(jì)時(shí)器后放開紙帶，隨后關(guān)閉電源第6頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三５．試驗(yàn)步驟⑴木板平放在桌面，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定，連接好電路⑵將平板一端抬高，穿紙帶，輕推小車，使小車能在平板上做勻速運(yùn)動(dòng)。⑶連細(xì)繩；掛鉤碼。⑷先接通電源，然后放開小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打完一條后立即關(guān)閉電源(5)換紙帶，加鉤碼，再做幾次.第7頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三６．實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)注意：1．固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)讓限位孔處在長(zhǎng)木板的中央位置。2．滑輪不能過高，以繩子和長(zhǎng)木板平行為宜。3．應(yīng)考慮復(fù)寫紙與紙帶的位置關(guān)系。4．鉤碼數(shù)量不能過多，長(zhǎng)木板兩端高低相差不能太大。5．小車應(yīng)由緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處開始釋放，在撞擊長(zhǎng)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。6．先接通電源，后讓紙帶運(yùn)動(dòng)。7．打點(diǎn)結(jié)束后立即關(guān)閉電源。第8頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三三．?dāng)?shù)據(jù)處理問題一：怎樣選取紙帶上的點(diǎn)？開頭過于密集的點(diǎn)舍掉，從清楚的點(diǎn)開始,每隔五個(gè)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，(每?jī)蓚€(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔是0.1s），原則上能取五、六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜；給所選取的點(diǎn)加標(biāo)記。0123第9頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三問題二：如何計(jì)算出所取點(diǎn)的瞬時(shí)速度？用求平均速度的方法來代替瞬時(shí)速度01231.2cm1.6cm2.0cm2.4cm第10頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三問題三：如何處理計(jì)算出來的數(shù)據(jù)？1、將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入設(shè)計(jì)好的表格中。01231.2cm1.6cm2.0cm2.4cm第11頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三1、將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入設(shè)計(jì)好的表格中(列表法)。2、根據(jù)所得數(shù)據(jù)，選擇合適的標(biāo)度建立坐標(biāo)系（讓圖象盡量分布在坐標(biāo)系平面的大部分面積）3、描點(diǎn)：觀察和思考點(diǎn)的分布規(guī)律。4、擬合：從點(diǎn)的分布可以有很大把握地說這些點(diǎn)應(yīng)該在一條直線上，用直線擬合，讓盡可能多的點(diǎn)處在直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)對(duì)稱地分布在直線兩側(cè)。(圖像法)第12頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三v/m·s0.10-10.200.300.400.500.60t/s0.1000.200.30....第13頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三v/m·s0.10-10.200.300.40

t/s0.1000.200.30........0.300.400.500.600.700.600.70第14頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三第15頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三3.小車的速度隨時(shí)間均勻的變化,所以該圖像反映出物體的加速度是一個(gè)定值,即該運(yùn)動(dòng)是勻變速運(yùn)動(dòng)第16頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三······v1v2v3v4v5v6第17頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三······v1v2v3v4v5v6第18頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三第19頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三第20頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三第21頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三第22頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三第23頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三第24頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三第25頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三第26頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三第27頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三第28頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三第29頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三第30頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三第31頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三例：在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)操作以下實(shí)驗(yàn)步驟，其中錯(cuò)誤或遺漏的步驟有（遺漏步驟可編上序號(hào)G、H……）A．拉住紙帶，將小車移至靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處放開紙帶，再接通電源B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，并接好電路C．把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下面吊著適當(dāng)重的鉤碼D．取下紙帶E．將平板一端抬高，輕推小車，使小車能在平板上做勻速運(yùn)動(dòng)F．將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔將以上步驟完善后寫出合理的步驟順序。(應(yīng)先通電，再放紙帶)(取下紙帶前應(yīng)先斷開電源)(補(bǔ)充步驟G：換上新紙帶，重復(fù)三次)步驟順序?yàn)椋築FECADG第32頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三A．根據(jù)任意兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度用公式算出加速度B．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v－t圖，量出其傾角，由公式a=tanθ求出加速度C．根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v－t圖，由圖線上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度、時(shí)間，用公式算出加速度D．依次算出通過連續(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為了計(jì)算加速度，合理的方法是（）

c第33頁，共35頁，2023年，2月20日，星期三分析：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)畫出對(duì)應(yīng)的v－t圖，才可充分利用各次測(cè)量數(shù)據(jù)，減少偶然誤差。由