（2021新人教版）高中物理必修第一册2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律ppt课件+素材.zip

实验：探究小车速度随时间变化的规律 2.1 高中物理必修第一册 情境探究 速度是描述物体运动快慢的物理量，用它可以描述物体的具体运动情况。我们 可以通过机动车的速度计得知机动车某时刻的速度大小。 小明同学利用课余时间自己想办法探究物体的运动规律。他利用频闪相机在公 路旁拍摄了摩托车运动的情景，他拍摄的照片如图所示： 你能根据照片分析出摩托车的运动情况么？你分析的依据是什么？ 能。由于频闪相机相邻两次曝光时间相等，所以可以根据图像间距变化分析摩 托车的运动情况。 实验原理 利用纸带计算瞬时速度 以纸带上某点为中间时刻点取一小段位移，用这段位移的表示这点的 瞬时速度。 平均速度 以速度v为、时间t为建立直角坐标系，用描点 法画出小车的v-t图象，图线的表示加速度，如果v-t 图象是一条倾斜的直线，说明小车的速度是 的。 纵轴 t/s 510 15 20 25 0 20 40 60 80 v/ms-1 横轴 用v-t图象表示小车的运动情况 斜率 均匀变化 实验器材 打点计时器 一端固定有定滑轮的长铝板 小车 纸带 细绳 槽码 毫米刻度尺 交流电源 长铝板 槽码 实验步骤 1.如图所示，把附有滑轮的长铝板放在实验桌上， 并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长铝板上 没有滑轮的一端，连接电路。 注意事项： 固定打点计时器时，应使它的两个限位孔对准长铝 板纵向中轴线，以减小摩擦力带来的误差。 2.把细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上 合适的槽码。把纸带穿过打点计时器的限位孔，并 把纸带的一端固定在小车的后面。 注意事项： 细绳下所挂槽码质量要适当，以免加速度过大而使 纸带上的点太少，或者加速度太小，而使各段位移 无多大差别。加速度的大小以能在50cm长的纸带上 清楚地取得六七个计数点为宜。 实验步骤 3.把小车停靠在靠近打点计时器处，先接通电源， 后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就 在纸带上打下一行小点，随后立即关闭电源。 注意事项： 要防止槽码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑 轮前及时用手按住它。 4.增减所挂的槽码（或在小车上放置重物），更换 纸带，再做两次实验。 数据处理 1.选取纸带：从几条纸带中选取一条点迹清晰的纸带，为便于测量，适当舍弃打点密 集部分，选取点迹清晰距离适当的点作为计数起点，一般每五个点取一个计数点，则 相邻计数点间的时间间隔T=0.10s。 注意事项： 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 点之间的距离）。读数时应估读到毫米得下一位。 3.计算、记录瞬时速度：用各段位移的平均速度代替中间时刻计数点的瞬时速度，计 算各点速度，设计表格并记录。 数据处理 4.作v-t图： 建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度 分别选取适当的标度，使图像尽量分布在一个较大 的平面坐标内 根据表格中的数据在坐标系中描点。 用一条平滑的曲线（或直线）“拟合”这些点 让这条直线通过尽可能多的点 不在线上的点均匀分布在线的两侧 偏差较大的点忽略不计 位置012345 时刻t/s 速度 v/(m/s) 00.10.20.30.40.5 0.365 0.4950.6500.79 0.1 0.2 0.3 0.4 0.2 0.4 0.6 0.8 0.5 1.0 X X X X X X X X 数据处理 数据处理 数据处理 在做“探究小车速度随时间变化”的实验中 (1)下列仪器需要用到的有（） AB (2)某同学进行了以下实验操作步骤，其中有误的步骤是（） A.将电火花打点计时器固定在长木板的一-端，并接在220V交流电源上 B.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 C.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码 D.拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开纸带，再接通电源 D 数据处理 (3)在实验中得到一条如图所示的纸带，已知电源频率为50Hz相邻计数点间的时 间间隔为0.1s，测量出x5=4.44cm、x6=4.78cm，则打下“F”点时小车的瞬时速度 v=（）m/s;0.46 (4)若实验时电源频率大于50Hz，则打下“F”点时小车的实际速度（）测量 速度（填“大于”、“小于”或“等于”）。 大于 数据处理 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图1所示为一次记录小车运动情 况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点（A点为第一个点），相邻计数 点间的时间间隔T0.1s。 根据纸带计算各点瞬时速度，则vDm/s，vCm/s，vBm/s。 在图2坐标系中画出小车的vt图线，并根据图线求出a 。 将图线延长与纵轴相交，交点的物理意义是 。 3.902.641.38 12.6m/s2 零时刻经过A点的速度大小 实验：探究小车速度随时间变化的规律 2.1 高中物理必修第一册