1、2.1 试验:探究小车速度随时间试验:探究小车速度随时间变化的规律变化的规律知识精析知识精析一、实验步骤一、实验步骤1.把附有滑轮的长木板放在实验桌上,把打点计时器固把附有滑轮的长木板放在实验桌上,把打点计时器固定在长木板上不带滑轮的一侧,将细绳绕过滑轮,下端挂适定在长木板上不带滑轮的一侧,将细绳绕过滑轮,下端挂适当的钩码,将纸带连在小车后面,并穿过打点计时器当的钩码,将纸带连在小车后面,并穿过打点计时器.2.将小车停在靠近打点计时器的位置,启动打点计时器,将小车停在靠近打点计时器的位置,启动打点计时器,释放纸带,打点计时器在纸带上打下一行小点,然后关闭电释放纸带,打点计时器在纸带上打下一行小
2、点,然后关闭电源,取下纸带源,取下纸带.3.换上纸带重复操作两次换上纸带重复操作两次.4.在三条纸带中选择一条最清晰的,舍弃开头一些过于在三条纸带中选择一条最清晰的,舍弃开头一些过于密集的点,找一个适当点作为计时起点密集的点,找一个适当点作为计时起点.5.选择相隔选择相隔0.1 s的若干计数点进行测量,把数据填入设的若干计数点进行测量,把数据填入设计好的表格计好的表格.6.增减所挂钩码数,再做两次实验增减所挂钩码数,再做两次实验.二、数据分析二、数据分析1.根据实验记录数据,计算出各计数点瞬时速度,填入根据实验记录数据,计算出各计数点瞬时速度,填入表中表中.2.以速度以速度v为纵轴,时间为纵轴
3、,时间t为横轴,建立直角坐标系,根为横轴,建立直角坐标系,根据表中数据描点,将这些点连成一条直线据表中数据描点,将这些点连成一条直线.连线时应使尽量多连线时应使尽量多的点落在直线上,不在直线上的点要尽量对称分布在直线两的点落在直线上,不在直线上的点要尽量对称分布在直线两侧侧.误差较大的点可舍去误差较大的点可舍去.3.分析分析vt图象,描述出小车运动速度随时间变化的规图象,描述出小车运动速度随时间变化的规律律.三、注意事项三、注意事项1.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.2.先接通电源,等打点稳定后,再释放小车先接通电源,等打点稳定后,再释放小车.3.
4、取下纸带前,先断开电源取下纸带前,先断开电源.5.要防止钩码落地,避免小车跟滑轮相碰,当小车到达要防止钩码落地,避免小车跟滑轮相碰,当小车到达滑轮前及时用手按住滑轮前及时用手按住.6.要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点,要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点,一般在纸带上每隔一般在纸带上每隔4个点取一个计数点,即时间间隔个点取一个计数点,即时间间隔T0.025 s0.1 s.7.在坐标纸上画在坐标纸上画vt图象时,注意坐标轴单位长度的选图象时,注意坐标轴单位长度的选取,使图象分布在坐标平面的大部分面积取,使图象分布在坐标平面的大部分面积.四、误差分析四、误差分析1.根据纸带
5、测量的位移有误差根据纸带测量的位移有误差.2.根据位移计算的瞬时速度有误差根据位移计算的瞬时速度有误差.3.木板的粗糙程度并非完全相同木板的粗糙程度并非完全相同.|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?| 位移位移 时间时间 |(打点计时器是测量位移与时间的仪器)(打点计时器是测量位移与时间的仪器) |位移(用刻度尺测量);位移(用刻度尺测量);|时间(两点的时间间隔为时间(两点的时间间隔为0.02s)|2. 通过打点计时器打出的纸带可以间通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么物理量?接求什么物理量?|可以求可以求 两点间的平均速度两点间的平均速度一点的瞬一点的瞬时速
6、度时速度加速度。加速度。例例smscmvv/1322625. 125.126202. 040. 145. 6smscmvv/354025. 25 .202202. 045. 655.142/005.1904. 0263. 1025. 2smttvva导入:导入:n实验小车运动是物理学中最简单物体运动,那实验小车运动是物理学中最简单物体运动,那它的运动的它的运动的速度速度随随时间时间变化有什么规律呢?变化有什么规律呢?n我们可以通过什么方法来研究?我们可以通过什么方法来研究?n可以通过打点计时器等实验仪器来探究小车速可以通过打点计时器等实验仪器来探究小车速度随时间变化的规律度随时间变化的规律n如
7、何设计实验?如何设计实验?实验设计:实验设计:n1 1 实验名称:探究小车速度随时间变化的规律实验名称:探究小车速度随时间变化的规律n2 2 实验目的:实验目的:练习使用打点计时器练习使用打点计时器n 通过纸带处理探究速度随时间变化的规律通过纸带处理探究速度随时间变化的规律n3 3 实验器材:打点计时器、实验器材:打点计时器、低压交流电源低压交流电源、导线、导线、小小车车、细绳、细绳、纸带纸带、复写纸、带滑轮长木板、钩码、复写纸、带滑轮长木板、钩码、刻刻度尺度尺n4 4 试验仪器怎样安装放置?试验仪器怎样安装放置?n课本课本P34 P34 图图2.12.11 1n实验要注意什么?实验要注意什么
8、?n先先启动计时器启动计时器后后放开纸带,放开纸带,随后随后关闭电源关闭电源n 进行试验进行试验n 木板平放,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定,木板平放,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定,连接好电路连接好电路n 穿纸带;挂钩码。穿纸带;挂钩码。n 先接通电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,先接通电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打完一条后立即关闭电源。打完一条后立即关闭电源。n 换纸带,加钩码,再做一次换纸带,加钩码,再做一次.n实验时应注意:实验时应注意:n1固定打点计时器时应让限位孔处在长木板固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。的中央位置。n2滑轮不能过高。滑轮不
9、能过高。n3应考虑复写纸与纸带的位置关系。应考虑复写纸与纸带的位置关系。n4钩码数量不能过多,长木板两端高低相差钩码数量不能过多,长木板两端高低相差不能太大。不能太大。n5小车应由紧靠打点计时器处开始释放,在小车应由紧靠打点计时器处开始释放,在撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止小撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。车从板上掉下来。n6先接通电源,后让纸带运动。先接通电源,后让纸带运动。n7打点结束后立即关闭电源。打点结束后立即关闭电源。可以表示可以表示D、F之间任意一点的瞬时速度之间任意一点的瞬时速度 处理数据:处理数据:n纸带上的数据怎样处理?(怎样处理数据才比纸带上
10、的数据怎样处理?(怎样处理数据才比较直观?)较直观?)n我们可以通过列表和我们可以通过列表和Vt图分析小车的运动规图分析小车的运动规律律n实验结论:你能用自己的语言描述小车速度随实验结论:你能用自己的语言描述小车速度随时间变化的规律吗?时间变化的规律吗?(一)如何处理计算出来的数据?(一)如何处理计算出来的数据?n列表法。(注意列表要求)列表法。(注意列表要求)n图象法:图象法:n根据所得数据,选择合适的标度建立坐标系(让图象根据所得数据,选择合适的标度建立坐标系(让图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积)。尽量分布在坐标系平面的大部分面积)。n描点:观察和思考点的分布规律。描点:观察和思考点的
11、分布规律。n拟合:从点的分布可以有很大把握地说这些点应该在拟合:从点的分布可以有很大把握地说这些点应该在一条直线上,用直线拟合,让尽可能多的点处在直线上,一条直线上,用直线拟合,让尽可能多的点处在直线上,不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。实验结论:实验结论:n小车的速度随时间的增加而均匀增加小车的速度随时间的增加而均匀增加n小车速度随时间逐渐增大;相同时间里,小车速度随时间逐渐增大;相同时间里,速度增量相同;成正比速度增量相同;成正比 n。n小车做匀加速直线运动小车做匀加速直线运动方法指导方法指导一、根据纸带判断物体速度随时间变化的规律一、根据纸带判断
12、物体速度随时间变化的规律例例1 在在“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”的实验中,图的实验中,图72甲给出了从甲给出了从0点开始,每点开始,每5个点取一个计数点的纸带,其中个点取一个计数点的纸带,其中0,1,2,3,4,5,6都为计数点都为计数点.测得:测得:x11.40 cm,x21.90 cm,x32.38 cm,x42.88 cm,x53.39 cm,x63.87 cm.那么:那么: (1)在计时器打出点在计时器打出点1,2,3,4,5时,小车的速度分别为:时,小车的速度分别为:v116.50 cm/s,v2_cm/s,v326.30 cm/s,v431.35 c
13、m/s,v5_cm/s.(2)在平在平面直角坐标系中作出面直角坐标系中作出vt图象图象(3)分析小车运动速度随时间变化的规律分析小车运动速度随时间变化的规律(2)利用描点法作出利用描点法作出vt 图象,如图图象,如图72乙乙所示所示.图图72乙乙(3)小车运动的小车运动的vt图象是一条倾斜向上的直线,说明速图象是一条倾斜向上的直线,说明速度随时间均匀增加,它们是度随时间均匀增加,它们是“线性关系线性关系”.答案答案 (1)21.4036.30(2)如图如图72乙所示乙所示(3)略略二、根据纸带求匀变速直线运动的加速度二、根据纸带求匀变速直线运动的加速度例例2 2 某同学在某同学在“探究小车运动
14、速度随时间变化的规律探究小车运动速度随时间变化的规律”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,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,在纸带上确定出在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共共7个计数点,其相个计数点,其相邻点间的距离如图邻点间的距离如图73甲所示,每两个相邻的计数点之间的甲所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为时间间隔为0.1 s.图图73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各个时刻的瞬时速度标在如图73乙所示的坐标纸上,并乙所示的坐标纸上,并画出小车的瞬时速度随
15、时间变化的关系图线画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线图图73乙乙(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,得到如图根据计算得出的速度及其对应的时刻,得到如图73丙丙所示的所示的5个圆点,用描点法作出的小车瞬时速度随时间变化个圆点,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的关系图线如图73 丙所示丙所示图图73丙丙实例探究实例探究 在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点瞬时速度如下各计数点瞬时速度如下 为了计算加速度,合理的方法是(为了计算加速度,合理的方法是( ) nA根据任意两计
16、数点的速度用公式算出加速度根据任意两计数点的速度用公式算出加速度nB根据实验数据画出根据实验数据画出vt图,量出其倾角,由图,量出其倾角,由公式公式a = tan求出加速度求出加速度nC根据实验数据画出根据实验数据画出vt图,由图线上相距较图,由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间,用公式算出加速远的两点所对应的速度、时间,用公式算出加速度度nD依次算出通过连续两计数点间的加速度,算依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度出平均值作为小车的加速度 n分析:方法分析:方法A偶然误差较大。方法偶然误差较大。方法D实际上也仅实际上也仅由始末两个速度决定,偶然误差也比较大,只有
17、由始末两个速度决定,偶然误差也比较大,只有利用实验数据画出对应的利用实验数据画出对应的vt图,才可充分利用图,才可充分利用各次测量数据,减少偶然误差。由于在物理图象各次测量数据,减少偶然误差。由于在物理图象中,两坐标轴的分度大小往往是不相等的,根据中,两坐标轴的分度大小往往是不相等的,根据同一组数据,可以画出倾角不同的许多图线,方同一组数据,可以画出倾角不同的许多图线,方法法B是错误的。正确的方法是根据图线找出不同是错误的。正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值,然后利用公式算出加速度,时刻所对应的速度值,然后利用公式算出加速度,即方法即方法 C。n答案答案C n 例例2 2 在研究匀
18、变速直线运动的实验中,某同学操作以下实验在研究匀变速直线运动的实验中,某同学操作以下实验步骤,其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号步骤,其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号G G、H H )nA A拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处放开纸带,再接通拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处放开纸带,再接通电源电源nB B将打点计时器固定在平板上,并接好电路将打点计时器固定在平板上,并接好电路nC 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的钩码nD D取下纸带取下纸带a anE E将平板一端抬高,轻推小车,使小车能在
19、平板上做匀速运动将平板一端抬高,轻推小车,使小车能在平板上做匀速运动nF F将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔n将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。 n解析:解析:n(1)问)问A中应先通电,再放纸带。中应先通电,再放纸带。n(2)D中取下纸带前应先断开电源。中取下纸带前应先断开电源。n(3)补充步骤)补充步骤G:换上新纸带,重复三次。:换上新纸带,重复三次。n步骤顺序为:步骤顺序为:BFECADG1、最孤独的时光,会塑造最坚强的自己。2、把脸一直向着阳光,这样就不会见到阴影。3、永远不要埋怨你已经发
20、生的事情,要么就改变它,要么就安静的接受它。4、不论你在什么时候开始,重要的是开始之后就不要停止。5、通往光明的道路是平坦的,为了成功,为了奋斗的渴望,我们不得不努力。6、付出了不一定有回报,但不付出永远没有回报。7、成功就是你被击落到失望的深渊之后反弹得有多高。8、为了照亮夜空,星星才站在天空的高处。9、我们的人生必须励志,不励志就仿佛没有灵魂。10、拼尽全力,逼自己优秀一把,青春已所剩不多。11、一个人如果不能从内心去原谅别人,那他就永远不会心安理得。12、每个人心里都有一段伤痕,时间才是最好的疗剂。13、如果我不坚强,那就等着别人来嘲笑。14、早晨给自己一个微笑,种下一天旳阳光。15、没
21、有爱不会死,不过有了爱会活过来。16、失败的定义:什么都要做,什么都在做,却从未做完过,也未做好过。17、当我微笑着说我很好的时候,你应该对我说,安好就好。18、人不仅要做好事,更要以准确的方式做好事。19、我们并不需要用太华丽的语言来包裹自己,因为我们要做最真实的自己。20、一个人除非自己有信心,否则无法带给别人信心。21、为别人鼓掌的人也是在给自己的生命加油。22、失去金钱的人损失甚少,失去健康的人损失极多,失去勇气的人损失一切。23、相信就是强大,怀疑只会抑制能力,而信仰就是力量。24、那些尝试去做某事却失败的人,比那些什么也不尝试做却成功的人不知要好上多少。25、自己打败自己是最可悲的
22、失败,自己战胜自己是最可贵的胜利。26、没有热忱,世间便无进步。27、失败并不意味你浪费了时间和生命,失败表明你有理由重新开始。28、青春如此华美,却在烟火在散场。29、生命的道路上永远没有捷径可言,只有脚踏实地走下去。30、只要还有明天,今天就永远是起跑线。31、认真可以把事情做对,而用心却可以做到完美。32、如果上帝没有帮助你那他一定相信你可以。33、只要有信心,人永远不会挫败。34、珍惜今天的美好就是为了让明天的回忆更美好。35、只要你在路上,就不要放弃前进的勇气,走走停停的生活会一直继续。36、大起大落谁都有拍拍灰尘继续走。37、孤独并不可怕,每个人都是孤独的,可怕的是害怕孤独。38、
23、宁可失败在你喜欢的事情上,也不要成功在你所憎恶的事情上。39、我很平凡,但骨子里的我却很勇敢。40、眼中闪烁的泪光,也将化作永不妥协的坚强。41、我不去想是否能够成功,既然选了远方,便只顾风雨兼程。42、宁可自己去原谅别人,莫等别人来原谅自己。43、踩着垃圾到达的高度和踩着金子到达的高度是一样的。44、每天告诉自己一次:我真的很不错。45、人生最大的挑战没过于战胜自己!46、愚痴的人,一直想要别人了解他。有智慧的人,却努力的了解自己。47、现实的压力压的我们喘不过气也压的我们走向成功。48、心若有阳光,你便会看见这个世界有那么多美好值得期待和向往。49、相信自己,你能作茧自缚,就能破茧成蝶。5
24、0、不能强迫别人来爱自己,只能努力让自己成为值得爱的人。51、不要拿过去的记忆,来折磨现在的自己。52、汗水是成功的润滑剂。53、人必须有自信,这是成功的秘密。54、成功的秘密在于始终如一地忠于目标。55、只有一条路不能选择那就是放弃。56、最后的措手不及是因为当初游刃有余的自己57、现实很近又很冷,梦想很远却很温暖。58、没有人能替你承受痛苦,也没有人能抢走你的坚强。59、不要拿我跟任何人比,我不是谁的影子,更不是谁的替代品,我不知道年少轻狂,我只懂得胜者为。60、如果你看到面前的阴影,别怕,那是因为你的背后有阳光。61、宁可笑着流泪,绝不哭着后悔。62、觉得自己做得到和做不到,只在一念之间
25、。63、跌倒,撞墙,一败涂地,都不用害怕,年轻叫你勇敢。64、做最好的今天,回顾最好的昨天,迎接最美好的明天。65、每件事情都必须有一个期限,否则,大多数人都会有多少时间就花掉多少时间。66、当你被压力压得透不过气来的时候,记住,碳正是因为压力而变成闪耀的钻石。67、现实会告诉你,不努力就会被生活给踩死。无需找什么借口,一无所有,就是拼的理由。68、人生道路,绝大多数人,绝大多数时候,人都只能靠自己。69、不是某人使你烦恼,而是你拿某人的言行来烦恼自己。70、当一个人真正觉悟的一刻,他放弃追寻外在世界的财富,而开始追寻他內心世界的真正财富。71、失败并不意味你浪费了时间和生命,失败表明你有理由
26、重新开始。72、人生应该树立目标,否则你的精力会白白浪费。73、山涧的泉水经过一路曲折,才唱出一支美妙的歌。74、时间告诉我,无理取闹的年龄过了,该懂事了。75、命运是不存在的,它不过是失败者拿来逃避现实的借口。76、人总是在失去了才知道珍惜!77、要铭记在心:每天都是一年中最美好的日子。78、生活远没有咖啡那么苦涩,关键是喝它的人怎么品味!每个人都喜欢和向往随心所欲的生活,殊不知随心所欲根本不是生活。79、别拿自己的无知说成是别人的愚昧!80、天空的高度是鸟儿飞出来的,水无论有多深是鱼儿游出来的。81、思想如钻子,必须集中在一点钻下去才有力量。82、如果我坚持什么,就是用大炮也不能打倒我。8
27、3、我们要以今天为坐标,畅想未来几年后的自己。84、日出时,努力使每一天都开心而有意义,不为别人,为自己。85、有梦就去追,没死就别停。86、今天不为学习买单,未来就为贫穷买单。87、因为一无所有这才是拼下去的理由。88、只要我还有梦,就会看到彩虹!89、你既认准这条路,又何必在意要走多久。90、尽管社会是这样的现实和残酷,但我们还是必须往下走。91、能把在面前行走的机会抓住的人,十有八九都会成功。92、你能够先知先觉地领导产业,后知后觉地苦苦追赶,或不知不觉地被淘汰。93、强烈的信仰会赢取坚强的人,然后又使他们更坚强。94、人生,不可能一帆风顺,有得就有失,有爱就有恨,有快乐就会有苦恼,有生就有死,生活就是这样。95、好习惯的养成,在于不受坏习惯的诱惑。96、凡过于把幸运之事归功于自我的聪明和智谋的人多半是结局很不幸的。97、如果我们一直告诫自己要开心过每一天,就是说我们并不开心。98、天气影响身体,身体决定思想,思想左右心情。99、不论你在什么时候结束,重要的是结束之后就不要悔恨。100、只要还有明天,今天就永远是起跑线。