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第二章 勻變速直線運動的研究
定義：沿著一條直線，且加速度不變的運動
特點：任意時間內，速度的變化量相等，及加速度不變（加速度的大小 方向都不變）
勻加速直線運動：a v 同向，速度均勻增加
勻減速直線運動：a v 反向，速度均勻減小
勻變速直線運動
v-t圖像 斜率表示加速度
面積表示位移
縱截距：初速度
橫截距：開始運動的時間
交點：速度相等
距離最遠
正向勻加速直線運動
勻速直線運動
勻變速直線運動
正向勻減速直線運動
反向勻減速直線運動
反向勻加速直線運動
第一節 實驗：探究小車速度隨時間變化的規律
實驗數
據的處理
打點計時器的使用
如何使用打點計時器？
如何利用紙帶數據測量瞬時速度？
如何從實驗中獲取、處理數據，探尋規律
小車在重物牽引下速度隨時間變化的規律
學習目標
電磁打點計時器
電火花打點計時器
電磁打點計時器
電火花打點計時器
頻率：50Hz
每隔 0.02s打一次點
工作電壓： 8V 交流電源
頻率：50Hz
每隔 0.02s打一次點
工作電壓：220V 交流電源
工作電壓：
打點周期：
打點方式：
記錄信息：
低壓交流電8V
利用振動的振針打點
時間和位移
我國使用的交流電頻率是50Hz
電磁打點計時器
T = 0.02S
交變電源
交流電：電流方向隨時間做周期性變化
振針振動通過復寫紙打點
電磁打點計時器
0.02s
工作電壓： 點周期：
打點方式： 記錄信息：
交流電220V
利用火花放電打點
T = 0.02S
時間和位移
電火花計時器
火花放電通過墨粉紙打點
電磁打點計時器的阻力：
電火花計時器工作時，紙帶運動時受到的阻力小，實驗誤差小。
電火花計時器的阻力：
優點
1.紙帶和限位孔、限位盤之間存在摩擦
紙帶和限位孔、限位盤之間存在摩擦
2.振針與紙帶打點接觸時存在摩擦
兩個計時器的對比
一、實驗目的
1.進一步練習使用打點計時器，通過打出的紙帶測量瞬時速度。
2.通過實驗獲取數據，利用圖像處理實驗數據。
3.通過數據分析得出小車速度隨時間變化的規律。
二、實驗器材
打點計時器（帶導線）、交變電流、紙帶、一端帶有定滑輪的長鋁板、小車、
細繩、 槽碼、刻度尺、復寫紙、坐標紙
實驗器材
在“探究小車速度隨時間變化的規律”實驗中，所有打點計時器需器材（帶導線）、長鋁板、紙帶、復寫紙、小車、槽碼、細線，此外還需要的器材有（ ）
A.直流電源、天平及砝碼
B.直流電源、毫米刻度尺
C.交流電源、天平及砝碼
D.交流電源、毫米刻度尺
小練
三、實驗步驟
問題1.打不出點或點跡過淡
電壓低、振片振動幅度小、振針短、復寫紙破舊……
墨粉盤正反面放反、墨粉盤不隨紙帶轉動
問題2.打出的是一條線
振針太低
常見現象原因分析
現象 原因 調節的方法
打點不清晰 1.振針過高 2.電壓過低，振幅太小 3.復寫紙用得太久 1.把振針適當調低
2.調高電壓
3.換新的復寫紙
打的不是點，是短線 1.振針過低 2.所加電壓太高，使振幅過大 1.把振針適當調高一些
2.適當調低電壓
打雙點 振針松動 把振針固定好
請根據所學給下列打點計時器的使用方法排個序:___________
A.開啟電源等待1~2秒拖動紙帶
B.在紙帶上選取計數點，測量計數點之間的長度
C.固定好打點計時器，使紙帶、小車拉線和定滑輪在一條直線上
D.安裝并調節好復寫紙片或墨粉紙盤的位置
E.將紙帶穿過限位孔，從復寫紙（或墨粉盤）下穿過，從另一側限位孔穿出
CDEAB
小練
四、開始實驗
五、數據處理
1.挑選紙帶并測量
紙帶的選?。涸谌龡l紙帶中選取一條點跡最清晰的計數點的選?。簧岬糸_頭一些過于密集的點跡，找一個適當的點作為計時起點（O點）?？梢悦?個點取一個計數點進行測量， 這樣相鄰計數點間的時間間隔為0.1秒（家庭電路的電流周期是0.02秒）
2.測量各點到起點的距離
五、數據處理
3.計算瞬時速度并記錄
4.作出小車運動的v-t圖像：用一條平滑的曲線或直線這些點
5.實驗結論
小車的v-t圖像是條傾斜的直線，說明物體
做速度均勻變化的直線運動。
6.求解加速度
根據所畫v-t圖像的斜率，求出小車運動的加速度。
T
T
提問
根據下面這條紙帶，如何求解C點的瞬時速度？
哪種方法求出的更準確？
0
1
2
3
4
5
6
求解速度
0
1
2
3
4
5
6
求解速度
逐差法：
*更科學、精確、應重點掌握
0
1
2
3
4
5
6
逐差法
圖像法--找圖像上相距較遠的兩個點用公式計算
*可以剔除誤差較大的數據，有利于減小誤差
圖像法
縱坐標標度不同，傾角就不同了，
所以不能直接算斜率求加速度大小
特別提醒
1.計數點的時間間隔可以選取5個、2個也可以是3個，但是相信計數點間的時間間隔必須相同。
2.作圖時，要盡可能使更多的點在一條直線上。
六、誤差分析
1.鋁板的不同部位粗糙程度不完全相同。
2.應選擇點跡小而清晰的紙帶，且要用分度值為1mm的刻度尺測量，并估讀到0.1mm。
3.讀數時，眼睛要正對點和刻度尺，以減小誤差。
4.適當選幾個計時點的時間間隔作為單位時間，可減小測量紙帶長度帶來的誤差。
5.根據紙帶測量的位移有誤差。測量兩計數點間的距離時，要一次性測量，不要分段測量。
6.小車速度應適當大些，這樣可以減小測量長度帶來的誤差。
7.作v-t圖像不準確有誤差。
七、注意事項
1.開始釋放小車時，應該使小車靠近打點計時器
2.先接通電源，等打點穩定后，再釋放小車
3.打點完畢，應立即斷開電源
4.牽引小車的槽碼個數要適當
5.要區分打點計時器打出的計時點和人為選取的計數點。
6.在坐標紙上畫v-t圖像時，注意坐標軸單位長度的選取，應使圖像進來分布在較大的坐標平面內
1.如果畫出來的v-t圖像是一條傾斜的直線，說明小車做勻變速直線運動。
2.圖線的延長線與縱軸的交點表示開始計時時小車的初速度。
3.圖線的延長線與橫軸的交點表示計時開始一段時間后小車才開始運動。
實驗結論
探究小車速度隨時間變化的規律
1
實驗目的
2
實驗器材
實驗步驟
數據處理
3
4
小車、附有滑輪的長木板、打點計時器、交流電源、細繩、鉤碼、紙帶
增減鉤碼重復上述操作2次
打點、關閉電源
放置長木板
固定打點計時器
裝復寫紙片
裝紙帶
選點跡最清楚紙帶
選合適計數點
作為計時起點
相隔0.1s標計數點
表格中記錄數
據、算瞬時速度
作v-t圖分析運規律
課堂小結
實驗目的：
實驗器材：
實驗步驟：
數據處理：
列表法
圖像法
建坐標
描點
平滑曲線連接
課堂小結
在“探究小車速度隨時間變化的規律”實驗中，下列說法正確的是（ ）
A.小車在槽碼的牽引下運動時只需打一條紙帶，然后進行數據處理
B.為使測量更為嚴謹，應把打下的第一個點作為第一個測量點
C.為了便于測量，應舍掉開頭一些過于密集的點，找一個適當的點作為計時起點
D.兩相鄰計數點間的時間間隔必須是0.1s
小練
在“探究小車速度隨時間變化的規律”實驗中，某同學按以下實驗步驟操作，期中錯誤或有遺漏：
A.拉住紙帶，將小車移至靠近打點計時器處放開紙帶，再接通電源；
B.將打點計時器固定在平板上，并接好電路；
C.把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下面吊著適當重的槽碼
D.取下紙帶
E.將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔
（1）所列步驟中有錯誤的是步驟：
（2）有遺漏的步驟是：
（3）將以上步驟完善后寫出合理的步驟順序
A中應先通電再釋放紙帶
D中取下紙帶前應該先斷開電源
F中換上新紙帶，重復實驗3次
BCEADF
小練
增減鉤碼重復上述操作兩次
啟動電源
釋放小車
放置長木板
固定打點計時器
裝復寫紙片
裝紙帶
小車停在靠近打點計時器的位置
打點、關閉電源
選點跡最清楚紙帶
選合適計數點
作為計時起點
相隔0.1s標計數點
表格中記錄數
據、算瞬時速度
作v-t圖分析運規律，斜率計算加速度
如圖為“探究小車速度隨時間變化規律”的實驗中得到的紙帶，電源頻率50Hz，相鄰計數點間有四個點未畫出，刻度尺讀出計數點1、3、5與0點間的距離d1,d2,d3如下圖，則：小車通過計數點2的瞬時速度為_________，通過計數點4的瞬時速度為________，小車的運動規律是____________________。
小練
一個物體拖動紙帶運動，獲得打點計時器當初的一段紙帶，如果所示，每2個計數點之間的時間間隔為0.1秒，打點計時器打下點3時物體的瞬時速度為 ；打點計時器打下計數點4時物體的瞬時速度 ；物體的加速度為
小練
在“探究小車速度隨時間變化的規律”實驗中，打點計時器的工作頻率為50Hz，如圖所示，相鄰計數點間還有4個點沒有畫出來。
1.根據運動學有關公式可求得VB=16.50cm/s，VC= cm/s，VD=26.30cm/s
2.利用求得的數值在圖乙所示的坐標系中作出小車的v-t圖線（以打A點時開始計時），并根據圖線求出小車運動的加速度a=
3.將圖線延長使其與縱軸相交，交點的縱坐標是 ，此速度的物理意義是
小車在A點時的瞬時速度
小練
速度與時間的推導
整理得
對公式的理解
1. 只適用于勻變速直線運動
適用于任何運動形式
2.v、v0、a都是矢量，方向不一定相同。
在直線運動中，如果題目沒有說明，一般以v0的方向為正方向
3.知三求一：

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