1、第二章匀变速直线运动的研究第二章匀变速直线运动的研究实验：探究小车随时间变化的规律实验：探究小车随时间变化的规律 物理定律不能单靠物理定律不能单靠“思维思维”来获得，来获得，还应致力于观察和实验。还应致力于观察和实验。普朗克普朗克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）一一实实验验目目的的探究小车速度随时探究小车速度随时间的变化规律，间的变化规律，学习运用实验研究学习运用实验研究物理运动规律的方物理
2、运动规律的方法法二二实实验验原原理理 通过观察打点计时器在纸带上打通过观察打点计时器在纸带上打出的点迹，这些点迹出的点迹，这些点迹不但记录了物不但记录了物体的运动时间，而且相应地表示运体的运动时间，而且相应地表示运动物体在不同时刻的位置动物体在不同时刻的位置. . 研究这些点的情况，就可以了解研究这些点的情况，就可以了解物体的运动情况物体的运动情况. . 三三实实验验器器材材学生电源，刻度尺学生电源，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四四实实验验步步骤骤 把附有滑轮的长木板放在实验桌上；将细绳把附有滑轮的长木板放在实验桌上；将
3、细绳绕过滑轮并使滑轮伸出桌面；把打点计时器固绕过滑轮并使滑轮伸出桌面；把打点计时器固定，连接好电路。定，连接好电路。 将纸带穿过打点计时器，连在小车后面。在将纸带穿过打点计时器，连在小车后面。在小车的另一端通过细绳挂上钩码。小车的另一端通过细绳挂上钩码。 先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条纸带后立即关闭电源。带运动，打完一条纸带后立即关闭电源。 更换纸带，重复做三次。更换纸带，重复做三次。五五注注意意事事项项1.1.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2.2.先接通电源，待打点计时器打点稳定后，先
4、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再释放小车，当小车停止运动时及时断开电源电源3.3.要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小要防止钩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车到达滑轮前及时用手按住它4.4.小车另一端所挂的钩码个数要适当，避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，从而使加速度太小使各段位移无法区别，从而使误差增大误差增大六六处处理理的的纸纸带带舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始, ,每每五个五个计时
5、点取一个计数点计时点取一个计数点 ；取六个点，依次标号为取六个点，依次标号为0 0，1 1，2 2，3 3，4 4，5 50.10s0.10s过于密集过于密集/ /不清晰的点不清晰的点处处理理的的纸纸带带例：求例：求3 3这个计数点的速度：这个计数点的速度： x x 4 4 - -x x 2 2v v3 3 = = v v24 24 = = = = 2 2t tx x 2424 2 2t tt t为多少为多少? ?x1x2x3x4x5数数据据处处理：理：列列表表法法小车的瞬时速度随时间增大而增大，即小小车的瞬时速度随时间增大而增大，即小车的瞬时速度与时间大致成正比。车的瞬时速度与时间大致成正比
6、。思考思考: :小车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数数据据处处理理: :图图象象法法 根据所得数据，选择合适的标度建立直角根据所得数据，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坐标系（图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）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）, ,观察和思考各点的分布规律观察和思考各点的分布规律t t/s /sv v/ /m/sm/s描描绘绘小小车车的的v v I I
7、 t t图图描绘图象：各点的分布大致都落在一条直线上，我们可以描绘图象：各点的分布大致都落在一条直线上，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。因此，画直线时，让尽可能多的点全部落到这条直线上。因此，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。处在这条直线上，其余均匀分布，去掉偏差太大的点。哪一种方哪一种方法更好？法更好？如如何何利利用用v v I I t t图图求求加加速速度度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，然后代入代入 求解。求解。在在v t
8、v t 图象上取一段时间图象上取一段时间t t（尽量（尽量取取 大一些），找出大一些），找出t t 对应的对应的v v ，代，代入入 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 va a = = t tv va a = = t t七七自自主主探探究究 粘贴纸带看能否反映物体的运动规律：选择粘贴纸带看能否反映物体的运动规律：选择一条打点清晰的纸带，标上计数点，然后将纸带每一条打点清晰的纸带，标上计数点，然后将纸带每隔相同时间间隔从计数点处剪下，连续剪下隔相同时间间隔从计数点处剪下，连续剪下4 45 5段，段，分别排列在预先贴有双面胶带的小黑板上，排列时分别排列在预先贴有双面胶带的小黑板上，排列时要求底边对齐要求底边对齐. .如图所示，纸带的排列成如图所示，纸带的排列成“阶梯阶梯”状状. .那么，请你讨论这样处理能不能反映物体的运那么，请你讨论这样处理能不能反映物体的运动规律？亲自动手实践一下动规律？亲自动手实践一下. .
