資源簡介

(共24張PPT)
2.1 實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律
CONTENTS
1.能熟練使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
2.能從紙帶上獲取數(shù)據(jù)計(jì)算各點(diǎn)的瞬時(shí)速度（近似法）
3.建立v-t圖，會(huì)“擬合”圖線，并根據(jù)圖像描述速度隨時(shí)間的變化規(guī)律
學(xué)習(xí)目標(biāo)
新課引入
世界上第一條商業(yè)運(yùn)行的磁懸浮列車——“上海磁浮”，已于2003年10月1日正式運(yùn)營。據(jù)報(bào)道，上海磁浮線路總長33km，一次試車時(shí)全程行駛了7min30s，其中以430km/h的最高速度行駛約30s。磁懸浮列車的行駛速度比汽車快得多，是不是它的加速度也會(huì)很大？列車的速度變化存在規(guī)律嗎？怎樣探索速度隨時(shí)間變化的規(guī)律呢？
新課引入
實(shí)驗(yàn)思路
要研究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，就要想辦法測(cè)量小車在不同時(shí)刻的瞬時(shí)速度，而打點(diǎn)計(jì)時(shí)器具有此功能。如果用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量速度，就可以如圖所示，把一端帶有滑輪的長鋁板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，鋁板上放一個(gè)可以左右移動(dòng)的小車，小車一端連接穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，另一端連接繞過滑輪系有槽碼的細(xì)繩。小車在槽碼的牽引下運(yùn)動(dòng)，通過研究紙帶上的信息，就可以知道小車運(yùn)動(dòng)的速度是怎樣隨時(shí)間變化的。
進(jìn)行實(shí)驗(yàn)
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?br/>1.進(jìn)一步練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器.
2.會(huì)利用平均速度求瞬時(shí)速度.
3.會(huì)利用v－t圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并根據(jù)圖像能計(jì)算小車的加速度和判斷小車的運(yùn)動(dòng)情況.
二、實(shí)驗(yàn)原理
1.利用紙帶計(jì)算瞬時(shí)速度
根據(jù)紙帶求出各點(diǎn)的瞬時(shí)速度，在 v－t 圖象上作出圖象，說明物體速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。
一般用一小段時(shí)間內(nèi)的平均速度代替。
用某段位移的平均速度表示中間點(diǎn)的瞬時(shí)速度
2.用v-t圖象表示小車的運(yùn)動(dòng)情況
t/s
5
10
15
20
25
0
20
40
60
80
v/m s-1
3.用利用v t圖像求出小車的加速度。
三、實(shí)驗(yàn)器材
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(帶導(dǎo)線)、交變電源、紙帶、一端帶有定滑輪的長木板、小車、細(xì)繩、槽碼、刻度尺、復(fù)寫紙、坐標(biāo)紙、固定夾。
槽碼
小車
細(xì)繩
紙帶
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
一端附有定滑輪的長木板
學(xué)生電源
刻度尺
四、實(shí)驗(yàn)思路
①木板平放，使滑輪伸出桌面；
②木板遠(yuǎn)離滑輪的一端固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連接好電路；
③拴細(xì)線，穿紙帶，掛鉤碼；
④先接通電源，再釋放小車；
⑤斷開電源，取出紙帶；
⑥換上新紙帶，重復(fù)操作兩次，選擇一條點(diǎn)跡清晰的留用。
五、實(shí)驗(yàn)步驟
六、實(shí)驗(yàn)視頻
1. 固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)讓限位孔處在長木板的中央位置；滑輪不能過高,細(xì)繩應(yīng)與木板平行
2.開始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
3.先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放小車，當(dāng)小車停止運(yùn)動(dòng)時(shí)及時(shí)斷開電源
4.實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意保護(hù)小車及滑輪，要避免它們被碰壞或跌壞。所以，當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按住它，防止小車從板上掉下來
5.小車另一端所掛的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng)，避免加速度過大而使紙帶上打的點(diǎn)太少，或加速度太小使各段位移無法區(qū)別，從而使誤差增大
6.打點(diǎn)結(jié)束后立即關(guān)閉電源
七、注意事項(xiàng)
數(shù)據(jù)處理
1.瞬時(shí)速度的計(jì)算
(1)從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開始一些比較密集的點(diǎn)，在后面便于測(cè)量的地方找一個(gè)點(diǎn)，作為計(jì)數(shù)始點(diǎn)，以后依次每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，并標(biāo)明0、1、2、3、4…如圖所示。
(2)依次測(cè)出01、02、03、04…的距離x1、x2、x3、x4…，填入表中。
位置 1 2 3 4 5 6
長度 x1 x2 x3 x4 x5 x6

各段長度 0～2 1～3 2～4 3～5 4～6

時(shí)間間隔
v/(m·s－1)
數(shù)據(jù)處理
數(shù)據(jù)處理
2.作出小車運(yùn)動(dòng)的v－t圖象
(1)定標(biāo)度、描點(diǎn)：坐標(biāo)軸的標(biāo)度選取要合理，應(yīng)使圖象大致分布在坐標(biāo)平面中央。描點(diǎn)時(shí)要用平行于兩坐標(biāo)軸的虛線標(biāo)明該點(diǎn)的位置坐標(biāo)。(所描的點(diǎn)一般用“·”標(biāo)明)
(2)連線：畫一條直線，讓這條直線通過盡可能多的點(diǎn)，不在線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，偏差比較大的點(diǎn)忽略不計(jì)，如圖所示。
(3)觀察所得到的直線，分析物體的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。
數(shù)據(jù)處理
t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
v1/m·s-1 16.50 21.40 26.30 31.35 36.30 41.25
t/s
v/(m.s-1)
舍去！
△v
△t
（1）圖線的特點(diǎn)？
（2）小車的運(yùn)動(dòng)規(guī)律？
（3）如何求加速度？
問題
2.作出小車運(yùn)動(dòng)的v－t圖象
數(shù)據(jù)處理
（1）圖線為直線
（2）從圖線上可以可以求出每一時(shí)刻的速度
（3）從圖線上求出加速度，斜率k=△v/△t=a; a不變的直線運(yùn)動(dòng)叫做勻加速直線運(yùn)動(dòng)
數(shù)據(jù)處理
3.利用計(jì)算機(jī)軟件做v-t 圖像
數(shù)據(jù)處理
1 ．（多選）在“練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”的實(shí)驗(yàn)中，下列操作正確的是（ ）
A．打點(diǎn)前，小車應(yīng)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，要先接通電源，待計(jì)時(shí)器開始打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車
B．舍去紙帶上開頭比較密集的點(diǎn)，然后選取計(jì)數(shù)點(diǎn)
C．打點(diǎn)頻率為50 Hz，若每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1 s
D．實(shí)驗(yàn)中應(yīng)使小車速度盡量小些
ABC
課堂練習(xí)
2．某同學(xué)在“用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度”的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)．相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示，每兩個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.10 s。（本題計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字）
（1）在實(shí)驗(yàn)中，使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)應(yīng)先_________再_________（均選填“釋放紙帶”或“接通電源”）。
（2）每兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有________個(gè)點(diǎn)沒有標(biāo)出。
接通電源
釋放紙帶
4
課堂練習(xí)
（3）試根據(jù)紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，每隔0.10 s測(cè)一次速度，計(jì)算出打下B、C、D三個(gè)點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度，并將各個(gè)速度值填入下表.
0.640 0.721
0.400
0.479
0.560
課堂練習(xí)
課堂小結(jié)
實(shí)驗(yàn)器材
路實(shí)驗(yàn)原理
實(shí)驗(yàn)操作
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)
槽碼牽引小車在長木板上運(yùn)動(dòng)，分析紙帶，計(jì)算小車不同時(shí)刻瞬時(shí)速度
①木板平放，使滑輪伸出桌面；
②木板遠(yuǎn)離滑輪的一端固定打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，
連接好電路；
③拴細(xì)線，穿紙帶，掛鉤碼；
④先接通電源，再釋放小車；
⑤斷開電源，取出紙帶；
1、小車的速度隨時(shí)間的增加而均勻增加
2、小車速度隨時(shí)間
逐漸增大；相同時(shí)間里，速度增量相同…
謝
謝
觀
看

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