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课件网) 第二章 匀变速直线运动的研究 第 1 节 实验:探究小车速度随时间变化的规律 1.进一步练习使用打点计时器. 2.利用v-t图像处理数据,并据此判断物体的运动性质. 3.能根据实验数据求加速度. 教学目标 物体的运动通常是比较复杂的,物体的运动规律各不相同。 怎样探索速度随时间变化的规律呢? 高山滑雪、鸽子飞翔、猎豹捕食等这些运动中都有速度的变化。 情景引入 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。 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。 新课教学 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。 把一端带有滑轮的长铝板平放在实验桌上,铝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: 学生电源,刻度尺,坐标纸 槽码 打点计时器 纸带 小车 细绳 一端附有定滑轮的长木板 ①木板平放,使滑轮伸出桌面; ②木板远离滑轮的一端固定打点计时器,连接好电路; ③拴细线,穿纸带,挂钩码; ④先接通电源,再释放小车; ⑤断开电源,取出纸带; ⑥换上新纸带,重复操作两次, 选择一条点迹清晰的留用。 ⑦增减所挂钩码,重复步骤③-⑥。 进行实验 注意 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。 1、纸带计时起点的选择:选取点迹清晰的纸带,舍掉开头过于密集的点,从清楚的点开始, 每五个计时点取一个计数点,依次标号为0、1、2、3、4、5…….测量各计数点到0点的距离x。 数据处理 0.10s 0.10s 过于密集/不清晰的点 △x1 △x2 △x3 △x4 △x5 x1 x2 x3 x4 x5 2、计数点瞬时速度的求法 取该计数点相邻两计数点,算出此段的平均速度,该点的瞬时速度近似等于此段的平均速度。例如:求3这个计数点的速度 ( 注意估读、单位以及有效数字)。 Δt 为多少 把各计数点的瞬时速度,填入表1中标有“v1 ” 的一行。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。 位置 0 1 2 3 4 5 时间/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 v1/m·s-1 v2/m·s-1 v3/m·s-1 3、记录数据 1、以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系。 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。 数据分析 n 0 1 2 3 4 5 6 v /(m·s-1) 0.10 0.21 0.30 0.39 0.52 0.58 0.80 v /(m·s-1) 0 1 2 3 4 5 6 7 t/10-1s 1.选择合适标度建立坐标系 2.描点 3.连线拟合 注意: 1.不能使用折线 2.使点迹均匀分布在两侧 3.尺规作图 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.8 v/(m·s-1) 0 1 2 3 4 5 6 7 t/10-1s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 △v △t ① 图线的特点? ② 小车的运动规律? ③ 如何求加速度? 一条倾斜直线 速度随时间均匀变化 匀变速直线运动 匀加速直线运动 匀减速直线运动 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。 同学们阅读课文试一试用计算机绘制v-t图像。 某一列的单元格中依次 ... ...