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课件网) 第三章 匀变速直线运动的研究 3.1.2、匀变速直线运动的实验探究 思考 如何研究一个物体运动规律? (知道物体在不同时刻的速度) 如何知道物体在不同时刻的速度?用什么仪器可以测得? (打点计时器) 2、纸带能给我们提供哪些信息? 3、通过测量或计算还能得到哪些信息? 1、打点计时器的类型、结构、工作原理? 回忆 学习重点 练习使用打点计时器 对运动的速度随时间变化规律的探究。 学习难点 1、各点瞬时速度的计算。 2、对实验数据的处理、规律的探究。 2、掌握判断物体运动规律。 3.测定运动物体的加速度。 实验目的 1、用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动,探究小车速度随时间的变化规律。 实验器材 电源,刻度尺 钩码 小车 细绳 纸带 打点计时器 一端附有定滑轮的长木板 ⑴ 把附有滑轮的长木板放在实验桌上;将细绳绕过滑轮并使滑轮伸出桌面;把打点计时器固定,连接好电路。 ⑵ 将纸带穿过打点计时器,连在小车后面。在小车的另一端通过细绳挂上钩码。 ⑶ 先接通电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打完一条纸带后立即关闭电源。 ⑷ 更换纸带,重复做三次。 实验步骤 1.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器 2.先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再释放小车,当小车停止运动时及时断开电源 3.实验时要注意保护小车及滑轮,要避免它们被碰坏或跌坏。所以,当小车到达滑轮前及时用手按住它。 4.小车另一端所挂的钩码个数要适当,避免加速度过大而使纸带上打的点太少,或加速度太小使各段位移无法区别,从而使误差增大 注意事项 舍掉开头过于密集的点,从清楚的点开始,若纸带上点与点之间的距离较小,每五个计时点取一个计数点 ,依次标号为0,1,2,3,4,5 (间隔不再是0.02s)(但要看具体情况灵活选定); 0.10s 0.10s 过于密集/不清晰的点 问题1:怎样分析和选取纸带上的点? 处理的纸带 问题2:如何计算出所取点的瞬时速度? 例:求3这个计数点的速度: △x 4 -△x 2 v3 = v24 = ——— = ——— 2△t △x 24 2△t △x1 △x2 △x3 △x4 △x5 (1)用求平均速度的方法来代替,如何代替?[选择包括该点在内的一段位移(该点最好处在中间时刻位置)Δx,找出对应的时间Δt,用Δx/Δt作为该点的瞬时速度]; (2)对于选取的两个端点的速度暂时不计算(误差较大) (3)测量各个计数点之间的距离应考虑估位、单位。 △t为多少 处理的纸带 小车的瞬时速度随时间增大而增大。 思考: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 数据处理:列表法 ① 根据所得数据,选择合适的标度建立直角坐标系(图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积) ② 根据所得数据描出各点的位置(描点法),观察和思考各点的分布规律 数据处理:图象法 t/s v/(m/s) 各点的分布大致都落在一条直线上,因此,我们可以推断:如果没有实验误差的理想情况下,所描出的各点应全部落到这条直线上。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. 通过图像可以判断小车做匀加速直线运动 描绘小车的v I t图 哪一种方法更好? ①取任意两组数据求出Δv 和Δt ,然后代 入 求解。 ②在v —t 图象上取一段时间Δt(尽量取 大一些),找出Δt 对应的Δv ,代入 求解。 (画图时让不在直线上的点尽可能等量地分布在直线两侧,就是为了使偏大或偏小的误差尽可能地抵消,所以图象也是减小误差的一种手段,也就是说应该用图象上的点,而不是用实验所得到的数据) △v a = ——— △t △v a = ——— △t 如何利用v I t图求加速度 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 t/s o 0.10 0.20 0.30 0.40 v/(m/s) × × × × ... ...