《探究小车速度随时间变化的规律》课件.pptx

《探究小车速度随时间变化的规律》;实验设计;;[知识点拨]

1.挑选纸带并测量

选择点迹清晰的纸带。为了便于测量,舍掉开头一些过于密集的点迹,找一个适当的点当作计时起点(0点),每5个点(相隔0.1s)取一个计数点进行测量,如图所示。(相邻两点间还有4个点未画出);2.数据分析

(1)表格法:

①测量各计数点1、2、3、……到计时起点0的距离x。;②分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离Δx1、Δx2、Δx3、……。

③利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点1、2、3、4、5、6的瞬时速度,填入上面的表格中标有“v1”的一行。

④计算增减钩码后两次实验的速度,分别填入上面表格中标有“v2”和“v3”的两行内。

⑤根据表格的数据,分析速度随时间怎么变化。;(2)图像法:

①在坐标纸上建立直角坐标系,横轴表示时间,纵轴表示速度,并根据表格中的数据在坐标系中描点。

②画一条直线,让这条直线通过尽可能多的点,不在线上的点均匀分布在直线的两侧,偏差比较大的点忽略不计,如图所示。

③观察所得到的直线,分析物体的速度随时间

的变化规律。

④根据所画v-t图像求出小车运动的加速度a=。;[实例引导]

例1(2020江苏苏州木渎高级中学高一月考)某同学在探究小车速度随时间变化的规律的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点,其相邻点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间还有4个点未画出。;(1)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度,并将各个速度值填入下表,要求保留小数点后3位。;(2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。;(2)根据表中实验数据在坐标系内描出

对应点,然后做出图像如图所示。;答案(1)0.4000.721(2)如解析图所示

(3)0.80(4)0.32;易错提醒(1)处理纸带时,一定要分清计时点和计数点,搞清计数点之间的时间间隔T。

(2)利用极限思想将平均值过渡到瞬时值是物理学中常用的方法。纸带上某点的瞬时速度等于以此为中心的前、后相邻两点间的平均速度。

(3)标度的选择要结合数据及其分布特点制定,以使图像在坐标系中合理分布,大小适中。

(4)作图像一定用平滑的直线连接,并延长到与坐标轴有交点。;变式训练在探究小车速度随时间变化的规律的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50Hz,记录小车运动的纸带如图所示,在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点,相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺,零点跟“0”计数点对齐,由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入下列表格中。;距离;;[知识点拨]

1.实验注意事项

(1)开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器。

(2)应该是先接通电源,再释放小车。

(3)实验完毕断开电源,取下纸带。

(4)如打出的点较轻或是短线时,应调整振针距复写纸的高度。

(5)选择理想的纸带,“理想”是指纸带上的点迹清晰,舍弃点密集的部分,适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别),弄清楚所选时间间隔T等于多少秒。

(6)每打好一条纸带,将定位轴上的复写纸换个位置,以保证打点清晰。

(7)不要分段测量各段位移,应尽可能地一次测量完毕(可先统一量出各计数点到计数起点0之间的距离)。;2.误差分析;[实例引导]

例2(多选)在探究小车速度随时间变化的规律的实验中,我们使用了打点计时器。关于实验注意事项及打出的纸带经测量的实验数据的处理,下列叙述正确的有()

A.一定要使用电磁打点计时器,因为电火花计时器需220V交变电流,不安全

B.要从打出的几条纸带中选择点迹清晰且各点排成一条直线的纸带进行测量,测量时还要舍掉开头一些过于密集的点迹,必要时应该选取计数点进行测量

C.要选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验

D.可以采用作v-t图像的方法来处理数据,是哪种运动便一目了然;解析只要操作正规,不存在安全问题,而且使用电火花计时器阻力小,A错误;所打点要清晰而且在一条直线上,为了减小实验误差,可以每隔几个点作为一个计数点,B正确;选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验可减小误差,C正确;图像法处理数据更直观,给人一目了然的感觉,D正确。

答案BCD