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(共27張PPT)
第二章 勻變速直線運動的研究
第1節　實驗 探究小車速度隨時間變化的規律
學習目標　
1.進一步鞏固打點計時器的使用及利用紙帶測量瞬時速度。
2.探究小車在重物的牽引下運動的速度隨時間變化的規律。
3.能對實驗數據進行記錄并會用圖像法分析數據，從而形成結論。
　實驗 探究小車速度隨時間變化的規律
知識回顧
打點計時器可以測量什么物理量？
位移、時間
位移——用刻度尺測量
時間——兩點的時間間隔為0.02s
通過打點計時器打出的紙帶可以間接求什么物理量？
可以求兩點間的平均速度→一點的瞬時速度→加速度
一、提出問題
物體的運動通常是比較復雜的。放眼所見，物體的運動規律各不相同。有勻速、勻加速、勻減速等等。
我們如何探索物體運動所蘊含的規律呢？
要探究一個物體的運動隨時間變化的規律--建立V-t圖像，建立圖像必須知道物體在不同時刻的瞬時速度，直接測量瞬時速度是比較困難的，我們可以借助打點計時器先記錄物體在不同時刻的位置，再通過對紙帶的分析，計算得到各個時刻的瞬時速度。
烏龜在跑
t
0
1
2
3
4
5
6
7
x1
x7
x4
x3
x2
x6
x5
知識回顧
【例】下圖為某次實驗打出的一條紙帶，圖中標出了各點到0點的距離，請求出打點2、點4的瞬時速度及物體運動的加速度。
二.實驗裝置示意圖
　實驗：探究小車速度隨時間變化的規律
一.實驗目的
1.鞏固打點計時器使用、處理數據:用紙帶會算瞬時速度，加速度
2.知道小車在重物牽引下運動速度隨時間變化的規律。
需要哪些儀器？
打點計時器、學生電源、導線、試驗小車、細繩、紙帶、復寫紙、帶滑輪長木板。
三、設計實驗
1．按照實驗裝置圖，把一端帶有定滑輪的長木板平放在實驗桌上，并使定滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有定滑輪的一端，連接好電路。
2．木板上放一個可以左右移動的小車，小車一端連接穿過打點計時器的紙帶，另一端連接繞過滑輪系有槽碼的細繩。
實驗。
四.實驗步驟
3．把小車停在靠近打點計時器的位置，啟動計時器，然后放開小車，讓它拖著紙帶運動，打點計時器會在紙帶上打下一行小點，隨后，立即關閉電源。
4．增減所掛的槽碼(或在小車上放置重物)，更換紙帶，再做兩次
五.數據處理
0
1
2
3
4
5
6
7
x1
x7
x4
x3
x2
x6
x5
問題1.怎樣分析和選取紙帶上的點？
選一條清晰的紙帶，開頭過于密集的點舍掉，若紙帶上點與點之間的距離較小，可取多個間隔（一般取5個間隔）為一個計數點（不同于計時點）（間隔不再是0.02s，是0.1S）；原則上取六、七個計數點為宜；給選取的點加標記。
2、計算方法
第二種：誤差小，更準確
位置編號 1 2 3 4 5 6
時間t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
v/(m/s) 0.30 0.45 0.60 0.74 0.89 1.03
實驗結論:
3.繪制圖象
作圖步驟：
（2）描點
（3）作圖
（1）建系
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.2
0
1
2
3
4
5
6
t/×10-1s
v/(m/s)
v
t
1.v-t是一條直線，說明小車的速度隨時間的增加而均勻增加，做的是速度均勻變化的直線運動
2.圖像和縱坐標軸的交點表示開始計時時小車的速度——初速度。
3，
六、注意事項
1.放開小車時,應使小車靠近打點計時器.紙帶、細線與木板平行,鉤碼合適
2.先啟動打點計時器，等打點穩定后，再放開小車。
3.打點完畢，立即關閉電源。
4.選取一條點跡清晰的紙帶，舍掉開頭點跡密集部分，選取適當的計數點(注意計數點與計時點的區別)，弄清楚所選的時間間隔T等于多少。
5.不要分段測量各段距離，應盡可能地一次測量完畢(統一量出各計數點到計時起點的距離)。
6.在坐標紙上畫v－t圖像時，注意坐標軸單位長度的選取，應使圖像大致布滿坐標紙。
1、　一個實驗小組做“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗。
(1)某同學發現用一條紙帶穿過電磁打點計時器有圖1中的兩種穿法，他感到有點猶豫。你認為________(填“甲”或“乙”)的穿法效果更好。
(2)完成實驗后，小明用刻度尺測量紙帶點間距離時如圖2所示，B點的讀數是________ cm，已知打點計時器每隔0.02 s打一個點，則B點對應的速度vB＝________ m/s。(結果均保留三位有效數字)
甲
3.00
1.35　
七：跟進訓練
2. 在“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗中，
(1)下列給出的器材中，有一部分已經選好了，請選出還需要的器材。
A.電磁打點計時器
B.天平
C.低壓交變電源
D.低壓直流電源
E.細繩和紙帶
F.槽碼和小車
G.秒表
H.一端有滑輪的長木板
I.刻度尺
選出的器材有AEFH，還需要________。
C、I
3 . 某同學在“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗中，用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數點，其相鄰計數點間的距離如圖1所示，每兩個相鄰的計數點之間還有4個點未畫出，打點計時器所接交流電源的頻率為50 Hz。
(1)試根據紙帶上各個計數點間的距離，計算出打下B、F 兩個點時小車的瞬時速度，并將計算結果填入下表中(保留三位有效數字)。
vB vC vD vE vF
數值(m/s) 0.479 0.560 0.640
0.400
0.721
(2)以A點為計時起點，將B、C、D、E、F對應各個時刻的瞬時速度標在圖2的直角坐標系中，并作出小車的瞬時速度隨時間變化的關系圖線。
vB vC vD vE vF
數值(m/s) 0.400 0.479 0.560 0.640 0.721





(3)由所作速度—時間圖像可得出的結論是：___________________________。
(4)根據v t圖像判斷，在打計數點A時，小車的速度vA＝________ m/s。
小車的速度隨時間均勻增加
0.320
4.某同學按照以下步驟進行操作：
A.換上紙帶重復做三次，選擇一條較為理想的紙帶；
B.將電磁打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，接上電源；
C.把小車停在靠近電磁打點計時器的地方，先放開小車，再啟動電磁打點計時器；
D.斷開電源，取下紙帶；
E.把一條細繩拴在小車前端，繩跨過滑輪掛上槽碼，把紙帶固定在小車后端并讓紙帶穿過電磁打點計時器的限位孔。
以上步驟有錯誤的是________(填步驟前的字母)，應更正為____________________________；
步驟合理的順序是________(填步驟前的字母)。
C
先啟動電磁打點計時器，再放開小車
　BECDA
3.某同學在“探究小車速度隨時間變化的規律”實驗中，用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出0、1、2、3、4、5、6共7個計數點，計數點間的距離如圖甲，相鄰的計數點之間的時間間隔為T＝0.10 s。
(1)根據紙帶上的數據，該同學已將1、2、3、5點對應時刻的瞬時速度進行計算并填入表中，請你將4點對應時刻的瞬時速度填入表中(結果保留3位有效數字)。
瞬時速度 v1 v2 v3 v4 v5
數值/(m·s－1) 0.165 0.214 0.263 ____ 0.363
0.314
(2)將求出的各個時刻的瞬時速度標在如圖乙坐標系中，并畫出小車的速度隨時間變化的關系圖像。

(3)由圖像求出小車的加速度大小為a＝________m/s2(結果保留3位有效數字)。
(4)如果實驗時的電壓變成210 V，而做實驗的同學并不知道，則加速度的測量值________(選填“大于”“小于”或“等于”)實際值。如果電源頻率為52赫茲，則加速度的測量值________(選填“大于”“小于”或“等于”)實際值。
瞬時速度 v1 v2 v3 v4 v5
數值/(m·s－1) 0.165 0.214 0.263 ____ 0.363
0.314
0.495
等于
小于
1.38
2.64
3.90
0.126m/s2
0.1
0.2
1
2
0.12m/s
小車經過A點時的速度
完成課后練習

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