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2.1 实验:探究小车速度随时间变化的规律课件

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2.1实验:探究小车速度随时间变化的规律 物体的运动通常是比较复杂的,物体的运动规律各不相同。导弹发射老虎捕食滑板车滑板车、导弹发射、老虎捕食等这些运动中都有速度的变化。怎样探索速度随时间变化的规律呢? 寻求一种运动的特点和规律,一般要从某个具体事例开始。这一节我们研究小车在重物牵引下的运动,看看小车的速度是怎样随时间变化的。要想知道速度随时间变化的规律,必须知道物体在一系列不同时刻的速度。我们可以用频闪相机拍下运动的变化,但是这样还不故精确,为此我们要借助打点计时器。 一、实验思路要探究一个物体的运动随时间变化的规律,必须知道物体在不同时刻的速度,直接测量瞬时速度是比较困难的,我们可以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置,再通过对纸带的分析,计算得到相应时刻的瞬时速度。 1、如何设计此实验?把一端带有滑轮的长木板平放在实验桌上,木板上放一个可以左右移动的小车,小车一端连接穿过打点计时器的纸带,另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳。小车在槽码的牵引下运动,通过研究纸带上的信息,就可以知道小车运动的速度是怎样随时间变化的。滑轮小车槽码纸带打点计时器细绳长木板 2、需要测量哪些物理量?012345DEFGΔxΔt用直尺测量各个计数点间的距离,或各计数点到0点的距离。△t=?△x=? 3、选用什么器材?电磁打点计时器,6v低压电源,复写纸,导线,一段带有滑轮的长木板,小车,细绳,钩码,刻度尺,坐标纸(用来做v-t图像)。 二、进行实验①把一端带有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端,连接好电路。②让小车一端连接穿过打点计时器的纸带,另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳,把小车停在靠近打点计时器的位置。 ③先接通电源启动计时器,然后放开小车,让它拖着纸带运动,打点计时器在纸带上打下一行小点。随后,立即关闭电源。④增减所挂的槽码(或在小车上放置重物),更换纸带,再做两次实验。 1、开始释放小车的时候,小车应该靠近打点计时器。2、先通电,后释放小车。3、打点完毕,马上关闭电源。4、钩码的质量要适中,不能质量太大,也不能质量太小。5、实验时要注意保护小车及滑轮,要避免它们被碰坏或跌坏。注意事项 三、数据记录为了便于测量,舍掉纸带开头一些过于密集的点,找一个适当的点作为计时起点。可选择相隔0.1s(也就是相隔四个点)的若干计数点进行测量。 记入自己设计的表格,利用第一章第3节所学的方法得出各计数点的瞬时速度,填入表1中标有“v1”的一行。△x0△x1△x20123 位置编号0123456、、、时间t/s00.10.20.30.40.50.6v1(m·s-1)v2(m·s-1)v3(m·s-1)、、、同理,计算增减槽码后两次实验的速度,分别填入表1中标有“v2”和“v3”的两行内。你能否从表格中的数据看出小车速度随时间变化的定量关系?如果不能,怎么办? 四、数据分析1、以时间t为横轴、速度v为纵轴、建立直角坐标系。2、根据表1中的v、t数据,在坐标系中描点作出v-t图像。3、通过观察、思考,找出这些点的分布规律。4、让尽可能多的点处在直线上,不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。可以考虑用v-t图像分析速度v与时间t的定量关系。v(m/s)t/s 00.10.20.30.40.50.61.21.00.80.60.40.2t/sv/(m.s-1)△t1△v1△v2△t2舍去!②小车的速度随时间均匀增加,即小车在做匀加速直线运动。①图线为一条倾斜的直线;实验结论: 用计算机绘制v-t图像借助常用的数表软件,可以迅速、准确地根据表中的数据作出v-t图像,甚至能够写出图像所代表的公式。下面一WPS表格软件为例作简要说明,有兴趣的同学可以试一试。在WPS表格软件工作簿的某一列的单元格中依次输入测量时间,在相邻的一列输入对应的速度值。用鼠标选中这些数据,按照“插入”中的“图表”的提示就能一步步地得到所画的图像。操作过程中WPS会要求确定“图表类型”,这时可以选择“平滑散点图”;还会出现“添加趋势线”的对话框,里面也有一个“类型”标签,其中有几种可选择的函数。由于我们这个实验的数据几乎分布在一条直线上,所以应该选择“线性”类型。 一、实验思路把一端带有滑轮的长木板平放在实验桌上,木板上放一个可以左右移动的小车,小车一端连接穿过打点计时器的纸带,另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳。小车在槽码的牵引下运动,通过研究纸带上的信息,就可以知道小车运动的速度是怎样随时间变化的。实验器材有:电磁打点计时器,6v低压电源,复写纸,导线,一段带有滑轮的长木板,小车,细绳,钩码,刻度尺,坐标纸(用来做v-t图像)。注意不需要用秒表。二、进行实验(实验步骤)①把一端带有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端,连接好电路。②让小车一端连接穿过打点计时器的纸带,另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳,把小车停在靠近打点计时器的位置。 ③先接通电源启动计时器,然后放开小车,让它拖着纸带运动,打点计时器在纸带上打下一行小点。随后,立即关闭电源。④增减所挂的槽码(或在小车上放置重物),更换纸带,再做两次实验。注意事项:1、开始释放小车的时候,小车应该靠近打点计时器。2、先通电,后释放小车。3、打点完毕,马上关闭电源。4、钩码的质量要适中,不能质量太大,也不能质量太小。5、实验时要注意保护小车及滑轮,要避免它们被碰坏或跌坏。三、数据记录(处理纸带)为了便于测量,舍掉纸带开头一些过于密集的点,找一个适当的点作为计时起点。在纸带起始端附近,取一个开始的计数点为0下面连续四个点为一个计数点。 以纸带上某点为中间时刻取一小段位移,用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度。计数点瞬时速度的求法四、数据分析v-t图像做法:通过观察、思考,找出这些点的分布规律,让尽可能多的点处在直线上,不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。②小车的速度随时间均匀增加,即小车在做匀加速直线运动。①图线为一条倾斜的直线;实验结论:

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所属: 高中 - 物理
发布时间:2021-12-12 15:00:50 页数:20
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