1、2.1 2.1 实验实验: :探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律 第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究 物体的运动通常是比较复杂的。放眼所见，物体的运动规律各不物体的运动通常是比较复杂的。放眼所见，物体的运动规律各不 相同。相同。 我们如何探索物体运动所蕴含的规律呢？我们如何探索物体运动所蕴含的规律呢？ 要探究一个物体的运动随时间变化的规律，要探究一个物体的运动随时间变化的规律， 必须知道物体在不同时刻的速度，直接测量瞬时必须知道物体在不同时刻的速度，直接测量瞬时 速度是比较困难的，我们可以借助打点计时器先速度是比较困难的，我们可以借助打点计时器先 记录
2、物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分记录物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分 析，计算得到各个时刻的瞬时速度。析，计算得到各个时刻的瞬时速度。 【新课导入】【新课导入】 如何研究一个物体运动规律？如何研究一个物体运动规律？ （知道物体在不同时刻的速度）（知道物体在不同时刻的速度） 如何知道物体在不同时刻的速度？如何知道物体在不同时刻的速度？ 用什么仪器可以测得？用什么仪器可以测得？ （打点计时器）（打点计时器） 知识回顾知识回顾 1 1、打点计时器可以测量什么物理量？、打点计时器可以测量什么物理量？ 位移、时间位移、时间 （测量位移与时间的仪器）（测量位移与时间的仪器） 位移位移用刻度尺测
3、量用刻度尺测量 时间时间两点的时间间隔为两点的时间间隔为0.02s0.02s 通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么物理量？通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么物理量？ 可以求两点间的平均速度可以求两点间的平均速度一点的瞬时速度一点的瞬时速度加速度加速度 3、纸带能给我们提供哪些信息？ 2 2、打点计时器的类型、结构、工作原理？、打点计时器的类型、结构、工作原理？ 位移、时间位移、时间 （测量位移与时间的仪器）（测量位移与时间的仪器） 位移位移用刻度尺测量用刻度尺测量 时间时间两点的时间间隔为两点的时间间隔为0.02s0.02s 可以求两点间的平均速度可以求两点间的平均速度一点的瞬时速度一点
4、的瞬时速度加速度加速度 知识回顾知识回顾 电源，刻度尺电源，刻度尺 钩码钩码 小车小车 细绳细绳纸带纸带 打点计时器打点计时器 一端附有定滑一端附有定滑 轮的长木板轮的长木板 需要哪些仪器？需要哪些仪器？ 三、实验器材三、实验器材 五、数据处理五、数据处理 1 1、上怎样选取纸带的点？、上怎样选取纸带的点？ 五、数据处理五、数据处理 2 2、如何计算出所取点的瞬时速度？、如何计算出所取点的瞬时速度？ 用求平均速度的方法来代替（用计算较用求平均速度的方法来代替（用计算较 准确的平均速度来代替。准确的平均速度来代替。 小车的瞬时速度随时间增大而增大。小车的瞬时速度随时间增大而增大。 思考思考:小车
5、的具体运动规律是什么小车的具体运动规律是什么? - - 0.201 0.280 0.432 0.355 0.512 同理，可求出另外两条纸带的情况同理，可求出另外两条纸带的情况 根据所得数据，选择合适的标度建立直角坐标系根据所得数据，选择合适的标度建立直角坐标系 （图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）（图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积） 根据所得数据描出各点的位置（描点法）根据所得数据描出各点的位置（描点法）, ,观察和思观察和思 考各点的分布规律考各点的分布规律 t t/s /s v v/( /(m/s)m/s) 各点的分布大致都落在一条直线上，因此，我们可以推断：如果各点的分布大致都
6、落在一条直线上，因此，我们可以推断：如果 没有实验误差的理想情况下，所描出的各点应全部落到这条直线上。没有实验误差的理想情况下，所描出的各点应全部落到这条直线上。 画直线时，让尽可能多的点处在这条直线上，其余均匀分布，去掉偏画直线时，让尽可能多的点处在这条直线上，其余均匀分布，去掉偏 差太大的点差太大的点. 通过图像可以判断小车做匀加速直线运动通过图像可以判断小车做匀加速直线运动 哪一种方哪一种方 法更好？法更好？ 取任意两组数据求出取任意两组数据求出v v 和和t t ，然后代，然后代 入入 求解。求解。 在在v t v t 图象上取一段时间图象上取一段时间t t（尽量取（尽量取 大一些），
7、找出大一些），找出t t 对应的对应的v v ，代入，代入 求解。求解。 （画图时让不在直线上的点尽可能等量地（画图时让不在直线上的点尽可能等量地 分布在直线两侧，就是为了使偏大或偏小分布在直线两侧，就是为了使偏大或偏小 的误差尽可能地抵消，所以图象也是减小的误差尽可能地抵消，所以图象也是减小 误差的一种手段，也就是说应该用图象上误差的一种手段，也就是说应该用图象上 的点，而不是用实验所得到的数据）的点，而不是用实验所得到的数据） v v a a = = t t v v a a = = t t 2 /5 . 0 4 . 0 /2 . 0 sm s sm a t V 0.10.20.30.4 0
8、.50.6t/s o 0.10 0.20 0.30 0.40 v/(m/s) 与纵轴的与纵轴的 交点是什交点是什 么意思？么意思？ 如何求加如何求加 速度？速度？ t=0.4s V=？0.2m/s 1.1.固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置；滑轮不固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置；滑轮不 能过高能过高, ,细绳应与木板平行细绳应与木板平行 2.2.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器 3.3.先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车，当小车先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车，当小车 停止运动时及时断开电源停止运
9、动时及时断开电源 4.4.实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们被碰坏或跌坏。所实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们被碰坏或跌坏。所 以以，当小车到达滑轮前及时用手按住它，当小车到达滑轮前及时用手按住它，防止小车从板上掉下来防止小车从板上掉下来 5.5.小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使纸带小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使纸带 上打的点太少，或加速度太小使各段位移无法区别，从而使误差上打的点太少，或加速度太小使各段位移无法区别，从而使误差 增大增大 6.6.打点结束后立即关闭电源打点结束后立即关闭电源 【例题例题1 1】某同学在某同学在“探究小车运动速度随时
10、间变化的探究小车运动速度随时间变化的 规律规律”的实验中，用打点计时器记录被小车拖动的纸带的运的实验中，用打点计时器记录被小车拖动的纸带的运 动情况，在纸带上确定出动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共共7个计数个计数 点，其相邻点间的距离如图甲所示，每两个相邻的计数点之点，其相邻点间的距离如图甲所示，每两个相邻的计数点之 间的时间间隔为间的时间间隔为0.1 s. 甲甲 (1)若从纸带上打若从纸带上打A点的时刻开始计时，将点的时刻开始计时，将B、C、D、E、 F各个时刻的瞬时速度标在如图乙所示的坐标纸上，并画出各个时刻的瞬时速度标在如图乙所示的坐标纸上，并画出 小车的瞬时速度随时间变化的关系图线小车的瞬时速度随时间变化的关系图线 (2)计算加速度的大小是多少？计算加速度的大小是多少？ 根据计算得出的速度及其对应的时刻，得到如图丙所示根据计算得出的速度及其对应的时刻，得到如图丙所示 的的5个圆点，用描点法作出的小车瞬时速度随时间变化的关个圆点，用描点法作出的小车瞬时速度随时间变化的关 系图线如图系图线如图 丙所示丙所示
