21探究小车速随时间变化的规律1.pptx

ppt11实验：探究小车速度随 时间变化的规律 ppt2ppt3一、实验目的1用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，进一步熟练打点计时器的操作和使用2探究小车速度随时间的变化规律，学会用图象法处理实验数据ppt4二、实验原理利用打点计时器打出的纸带上记录的数据，先计算各时刻物体的速度，再寻求速度和时间的关系1计算打各计数点时小车的速度，应在计数点附近取一个很短的时间t，用t内的当作打该计数点时小车的瞬时速度2用描点法画出小车的vt图象，图线的斜率表示加速度的，如vt图象是一条倾斜的直线，说明物体做 直线运动平均速度平均速度大小大小匀加速匀加速ppt5三三.实验器材实验器材学生电源，刻度尺学生电源，刻度尺钩码钩码小车小车细绳细绳纸带纸带打点计时器打点计时器一端附有定滑一端附有定滑轮的长木板轮的长木板ppt6四、实验步骤1把一端带有滑轮的放在实验桌上，把一条细线一端拴在上，跨过 ，另一端挂个数适当的 ，让小车在钩码牵引下运动2打点计时器固定在 的另一端，纸带穿过打点计时器的 ，连接在小车后面长木板长木板小车小车滑轮滑轮钩码钩码木板木板限位孔限位孔ppt73连接好电路，将小车停在靠近打点计时器的位置，先，然后释放小车4打完一次纸带后立即，换上纸带，重复操作三次5从打出的纸带中选择一条点迹最清晰的纸带，舍掉开头一些过于密集的点，在后边便于测量的地方找一个点作计数点为了计算方便和减小误差，通常每打5个点即相隔0.1 s选择一个计数点接通电源接通电源断开电源断开电源ppt8一、一、注意事项注意事项1开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器2在小车后面平整地安装好纸带，使小车运动时保持纸带与木板平行，减小摩擦力的影响3先接通电源，等打点稳定后再释放小车4要防止钩码落地和小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前及时用手按住ppt95取下纸带前先断开电源6牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使纸带上的点太小，或者加速度太小而使各段位移无多大差别，从而使误差增大7要区别打点计时器打出的点和人为选取的计数点，弄清楚时间间隔ppt10二二.数据处理数据处理:1.1.1.1.列表法列表法列表法列表法小车的瞬时速度随时间增大而增大，即小小车的瞬时速度随时间增大而增大，即小车的瞬时速度与时间大致成正比。车的瞬时速度与时间大致成正比。思考思考:小车的具体运动规律是什么小车的具体运动规律是什么?-0.201 0.280 0.432 0.355 0.512 同理，可求出另外两条纸带的情况同理，可求出另外两条纸带的情况ppt112图象法图象法：以速度为纵坐标，时间为横坐标，建立直角坐标系对坐标轴进行适当分度，从而使测量结果差不多布满坐标系根据表中数据描点，仔细观察这些点的分布情况，我们发现这些点都大致落在一条直线上我们可以大胆地猜测，如果没有实验误差，这些点应该落在一条直线上因此，我们可以用一条直线去“拟合”这些点，将这些点连成一条直线连线时应使尽量多的点落在直线上，不在直线上的点要尽量对称分布在直线两侧，误差较大的点舍去这就画出了小车运动的vt图象最后分析vt图象，得出小车的速度随时间变化的规律ppt12t t/s/sv v/m/sm/s描绘图象：各点的分布大致都落在一条直线上，我们可以描绘图象：各点的分布大致都落在一条直线上，我们可以推断：如果没有实验误差的理想情况下，所描出的各点应推断：如果没有实验误差的理想情况下，所描出的各点应全部落到这条直线上。因此，画直线时，让尽可能多的点全部落到这条直线上。因此，画直线时，让尽可能多的点处在这条直线上，其余均匀分布，去掉偏差太大的点。处在这条直线上，其余均匀分布，去掉偏差太大的点。ppt13如何由实验得出的如何由实验得出的vt图象进一步得出小图象进一步得出小车的运动速度随时间变化的规律车的运动速度随时间变化的规律？1通过直接分析图象的特点得到小车运动的vt图象是一条倾斜的直线，那么当时间增加(或减小)相同的值t时，速度也增加(减小)相同的值v，由此得出结论：小车的速度随时间均匀地变化2通过函数关系式进一步得到既然小车的vt图象是一条倾斜的直线，那么v随t变化的函数关系式为vktb，显然v与t成线性关系，小车的速度随时间均匀变化ppt14如何依据纸带信息，判断小车的运动是否是匀变如何依据纸带信息，判断小车的运动是否是匀变速直线运动？速直线运动？如图211表示实验打出的纸带，O、A、B、C、D、E、F为每隔时间t选定的一系列计数点我们可以认为OA、AB、EF段的平均速度就等于这些段所对应时间的中间时刻的瞬时速度，即ppt15ppt16三、误差分析1木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀2根据纸带测量的位移有误差，从而计算的瞬时速度有误差ppt17ppt18题型一实验中的注意事项和误差分析【例1】在实验中，对于减小实验误差来说，下列方法有益的是()A把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位来选取计数点B使小车运动的加速度尽量小些C舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算D选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验ppt19【解析】选取计数点可以使用于测量和计算的相邻点间的间隔增大，在用直尺测量这些点间的间隔时，在一次测量绝对误差基本相同的情况下，相对误差较小，因此A选项正确在此实验中，如果小车运动的加速度过小，打出的点子很密，长度测量的相对误差较大，测量准确度会降低因此使小车的加速度略大一些较好，如果每五个点取一个计数点，那么以能在纸带上50 cm长度内清楚地取出78个计数点为宜C项保证了选点的正常D项是物体做匀变速直线运动的前提【答案】ACDppt20规律总结：要减小实验误差，应从误差产生的来源进行分析，从而采取措施，本实验主要应从如何打好纸带和如何较准确地测量距离、实验器材的选取等几个方面来考虑ppt21应用11关于探究小车速度随时间变化的规律的实验，下列说法正确的是()A电磁打点计时器使用的可以是直流电源，也可以是交流电源B实验时应使纸带从复写纸的下方穿过C实验时要先接通电源后放开纸带D开始打点前，小车应离打点计时器远一些ppt22解析：电磁打点计时器用的是低压交流电源；开始前将小车停在靠近打点计时器的位置；实验前应把纸带放在复写纸下方，先接通电源，待打点稳定后再放开纸带答案：BCppt23题型二实验数据的处理方法【例2】图212是小车在斜面上运动时，通过打点计时器所得的一条纸带(A、B、C、D、E、F每相邻的两点间都有四个点未画出)，测得各段长度为OA6.05 cm、OB13.18 cm、OC21.40 cm、OD30.70 cm、OE41.10 cm、OF52.58 cm，根据这些数据，求出B、C、D、E等各点的速度，画出速度图象(取A点为计时开始)，并求出小车的加速度(打点计时器电源的频率为50 Hz)ppt24ppt25在画图象时，为了拉开坐标值之间的距离，坐标原点有时可以不从0开始本题的速度图象为了拉开速度值之间的距离，纵坐标就是从0.6 m/s开始的所画速度图象如图213所示由速度图象上任意两点所对应的速度，算出加速度为a 1.09 m/s2.【答案答案】见解析见解析