2018高中物理 專題2.1 實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律同步課件 新人教版必修1.ppt

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第二章勻變速直線運動的研究,學習重點:引導學生做好分組實驗及指導學生處理好得到的數(shù)據(jù)，從而得出速度時間規(guī)律.學習難點：1、各點瞬時速度的計算.2、對實驗數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究.,知識回顧,問題1：打點計時器可以直接測量什么物理量?問題2：通過打點計時器打出的紙帶可以間接求什么物理量?,位移（用刻度尺測量）時間（兩點的時間間隔為0.02s）,兩點間的平均速度→某點的瞬時速度→加速度,一、實驗設(shè)計,1、實驗目的2、實驗器材,探究小車的運動速度與時間的關(guān)系.,3、實驗步驟?木板平放，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定，連接好電路.?穿紙帶；定小車；掛鉤碼.?先接通電源，然后放開小車，讓小車拖著紙帶運動打點，打完紙帶后立即關(guān)閉電源.?換紙帶，加鉤碼，重復操作三次.,4、實驗注意點?固定打點計時器時應讓限位孔處在長木板的中央位置.?滑輪不能過高，細繩應與木板平行.?小車應由緊靠打點計時器處開始釋放，在撞擊長木板末端前應讓小車停止運動，防止小車從板上掉下來.?先接通電源，后讓紙帶運動.?打點結(jié)束后立即關(guān)閉電源.,5、數(shù)據(jù)處理（紙帶分析）?怎樣分析和選取紙帶上的點？開頭過于密集的點舍掉，從清楚的點開始，每隔四個點取一個計數(shù)點，（每兩個計數(shù)點之間的時間間隔是0.1s）；取六個點，標號0，1，2，3，4，5(原則：點跡清晰、無漏點)?如何計算所取點的速度？平均速度→瞬時速度（如何測△x）,?不要分段測量各段位移，應盡可能一次測量完畢（可先統(tǒng)一量出到計數(shù)點0之間的距離），讀數(shù)時應估讀到毫米的下一位.?應區(qū)別打點計時器打出的點和人為選取的計數(shù)點（一般把計時器打出的5個點作為一個計數(shù)點），選取的計數(shù)點不得少于6個.,?如何設(shè)計表格記錄數(shù)據(jù)？選擇一條較理想的紙帶，用平均速度代替瞬時速度的方法得到各計數(shù)點的瞬時速度.,?圖線的特點??小車的運動規(guī)律??如何求加速度??如果某些點不在直線上，怎么辦?,結(jié)論：小車的v—t圖象是一條傾斜的直線，說明小車做的是速度均勻增加的變速直線運動.,6、畫v-t圖象,,7、誤差分析?系統(tǒng)誤差：紙帶在運動的過程中與儀器之間的摩擦產(chǎn)生的阻力，這是不可避免的，屬于系統(tǒng)誤差.改進方法：只能夠調(diào)整器材的安裝，盡可能的減少阻力對實驗的影響.?偶然誤差：由于實驗測量工具的精度、實驗者的讀數(shù)方法等引起的誤差，屬于偶然誤差.例如，測量位移距離，時間等等.改進方法：采取多次測量取平均值的方法來減少誤差.,本實驗誤差?電磁打點計時器的周期不一定嚴格等于0.02s.?由于振針與紙帶的摩擦，影響點間距.?測量讀數(shù)誤差，那么怎么樣測量？,①長度的測量需估讀到最小分度值的下一位,xA=13.3mm,xB=19.0mm,8、有效數(shù)字,三位有效數(shù)字,②科學計數(shù)法：特別大的數(shù)字或特別小的數(shù)字,③中學階段運算結(jié)果一般取兩位或三位有效數(shù)字,希望大家遵守實驗室規(guī)章制度，嚴格按照實驗報告的步驟要求做好實驗，保存好實驗得到的紙帶數(shù)據(jù)，正確分析實驗數(shù)據(jù)，圓滿畫出圖像！,例1.用打點計時器測小車的運動速度，下列說法中正確的是（）A.必須選擇點跡清晰的紙帶，而且應以打點計時器打的第一個點作為第一計數(shù)點B.要舍去開頭比較密集的點，任選后面較清晰的某點作為第一個計數(shù)點C.可以每隔任意相同數(shù)量的點選取一個計數(shù)點D.在數(shù)據(jù)處理時，從器材上直接讀取的原始數(shù)據(jù)一定要有表格記錄,典例探究,BCD,例2.在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”實驗中，下列說法正確的是()A.長木板一定要水平擺放，不能一端高一端低B.使小車速度的變化盡可能快一些C.使用刻度尺測量長度時，要讀到最小刻度的下一位D.作v-t圖時，所描曲線必須經(jīng)過每一個點,C,可以。剪下的紙條長度表示0.1s時間內(nèi)位移大小，可近似認為速度.v∝Δx，紙條長度可認為表示速度,問題與練習P33：3,實驗設(shè)計,實驗需要什么儀器？,實驗儀器怎樣安裝放置？,實驗時注意什么？,打點計時器、學生電源、導線、試驗小車、細繩（線）、紙帶、復寫紙、帶滑輪長木板,課本P31圖2.1－1,先啟動計時器后放開紙帶，隨后關(guān)閉電源,思考與討論,,實驗原理,2.由紙帶判斷物體做勻變速直線運動的方法：,如圖所示，0、1、2……為時間間隔相等的各計數(shù)點，S1、S2、S3……為相鄰兩計數(shù)點之間的距離，若△S=S2－S1=……=C（常數(shù)），即若兩連續(xù)相等的時間間隔里的位移之差為恒量，則與紙帶相連的物體的運動為勻變速運動。,,實驗原理,3.由紙帶求物體運動加速度的方法：,⑴用“逐差法”求加速度.,根據(jù)S4－S1=S5－S2=S6－S3=3aT2（T為相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔）,為什么不用S2－S1=S4－S3=S6－S5=aT2計算?,此方程是怎樣推導出來的,,實驗原理,3.由紙帶求物體運動加速度的方法：,⑵用v-t圖象法：即先根據(jù)求出打第n個點時紙帶的即時速度，后做出v-t圖，圖線的斜率即為物體運動的加速度。,5、數(shù)據(jù)處理（紙帶分析）?怎樣分析和選取紙帶上的點？開頭過于密集的點舍掉，從清楚的點開始，每隔四個點取一個計數(shù)點，（每兩個計數(shù)點之間的時間間隔是0.1s）；取六個點，標號0，1，2，3，4，5(原則：點跡清晰、無漏點)?如何計算所取點的速度？平均速度→瞬時速度（如何測△x）?如何設(shè)計表格記錄數(shù)據(jù)？,