高中物理必修《實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律》教學課件5

物理必修①·人教版新課標導學第二章1實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律※掌握實驗原理及實驗儀器的安裝與使用※※學會用圖象法處理實驗數(shù)據(jù)※能根據(jù)“v－t”圖象描述小車的運動規(guī)律1課前預習2課內(nèi)探究3課堂達標4課時作業(yè)課前預習實驗原理平均形狀斜率打點計時器、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、復寫紙片、細繩、鉤碼、刻度尺、導線、_________電源。實驗器材交流1．(如圖所示)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木板上遠離滑輪的一端，連接好電路。實驗步驟2．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，放手后，看小車能否在木板上________________，然后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。3．把小車?？吭诖螯c計時器處，先____________，后___________，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。4．換上新的紙帶，重復實驗兩次。5．增減所掛鉤碼，按以上步驟再做兩次實驗。平穩(wěn)地滑行接通電源釋放小車課內(nèi)探究注意事項1．開始釋放小車時，應使小車靠近打點計時器。2．先接通電源，計時器工作后，再放開小車，當小車停止運動時及時斷開電源。3．要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞，當小車到達滑輪前及時用手按住它。4．牽引小車的鉤碼個數(shù)要適當，以免加速度過大而使紙帶上的點太少，或者加速度太小，而使各段位移無多大差別，從而使誤差增大，加速度的大小以能在50cm長的紙帶上清楚地取得六、七個計數(shù)點為宜。探究一實驗操作的注意事項5．要區(qū)別計時器打出的點與人為選取的計數(shù)點，一般在紙帶上每隔四個點取一個計數(shù)點，即時間間隔為T＝0.02×5s＝0.1s。6．不要分段測量各段位移，應盡可能地一次測量完畢(可先統(tǒng)一量出各計數(shù)點到計數(shù)起點O之間的距離)。讀數(shù)時應估讀到毫米的下一位。7．描點時最好用坐標紙，在縱、橫軸上選取合適的單位，用細鉛筆認真描點。(1)所列步驟中有錯誤的是：____________________________________________________________________________________________________________________________________。(2)遺漏的步驟：___________________________________________。(3)將以上步驟完善后寫出合理的步驟順序：________________。解題指導：(1)牢記實驗操作的步驟；(2)知道操作過程的注意事項。解析：(1)步驟A中應先通電，再放紙帶，順序不能顛倒；D中取下紙帶前先斷開電源；E中操作時應不掛鉤碼。(2)遺漏的步驟G：換上新紙帶，重復實驗三次。(3)步驟完善后，合理的實驗步驟順序為：BFECADGA中應先通電，再放紙帶；D中取下紙帶前應先斷開電源；E中操作時應不掛鉤碼G：換上新紙帶，重復實驗三次BFECADG①④⑤⑥⑦⑨交流電源AC解析：(1)打點計時器是一種計時儀器，所用電源為交流電，因此③⑧不用選，但實驗還缺少低壓交流電源，鉤碼的質(zhì)量在實驗中不用測量，因此②不用選。(2)實驗中要調(diào)節(jié)滑輪的高度使小車、紙帶、細繩和定滑輪上邊緣在一條直線上，可以減小摩擦，所以A對；要適當?shù)剡x取坐標軸的單位長度使圖象盡量分布在較大的坐標平面內(nèi)，所以B錯；開始前要先接通電源后松開紙帶，打完點要先斷開電源后取紙帶，這樣可以使實驗效果更好，所以C對；鉤碼的質(zhì)量要適中，不要太大也不要太小，以100g左右為宜，所以D錯。1．紙帶的選取和處理(1)多條紙帶中選取一條點跡清晰且點跡排成直線的紙帶進行處理。(2)舍掉開頭一段過于密集的點，找一個適當?shù)狞c作計時起點，為了減少測量誤差和便于計算，每隔4個“計時點”選取一個“計數(shù)點”進行測時，相鄰計數(shù)點的時間間隔為0.1秒。(3)測量距離時從選取的計時起點到各個計數(shù)點的距離。探究二實驗數(shù)據(jù)處理的方法2．數(shù)據(jù)處理(1)表格法①從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開始一些比較密集的點，在后面便于測量的地方找一個開始點，作為計數(shù)始點，以后依次每五個點取一個計數(shù)點，并標明0、1、2、3、4…，測量各計數(shù)點到0點的距離x，并記錄填入表中。位置編號012345時間t/sx/mv/(m·s－1)②分別計算出與所求點相鄰的兩計數(shù)點之間的距離Δx1、Δx2、Δx3…。③利用一段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度求得各計數(shù)點1、2、3、4、5的瞬時速度，填入上面的表格中。④根據(jù)表格的數(shù)據(jù)，分析速度隨時間怎么變化。3．誤差分析(1)木板的粗糙程度不同，摩擦不均勻。(2)根據(jù)紙帶測量的位移有誤差，從而計算出的瞬時速度有誤差。(3)作v－t圖象時單位選擇不合適或人為作圖不準確帶來誤差。(1)下表列出了打點計時器打下B、C、E、F時小車的瞬時速度，請在表中填入打點計時器打下D點時小車的瞬時速度。位置BCDEF速度/(m/s－1)0.7370.801_______0.9280.9940.864(2)以A點為計時起點，在坐標圖中畫出小車的速度—時間關系圖線。(3)根據(jù)你畫出的小車的速度—時間關系圖線計算出的小車的加速度a＝_______m/s2，方向是___________(填A→B，或B→A)0.64B→A(1)讀出滑塊的長度d為_________cm