课件64张PPT。第二章 匀变速直线运动的研究 1.实验:探究小车速度随时间变化的规律【实验目的】 1.进一步练习使用打点计时器及利用纸带求瞬时速度。 2.探究小车速度随时间的变化规律。 3.会用图像法处理实验数据。【实验器材】 电磁打点计时器(或电火花计时器)、复写纸、导线、 一端附有定滑轮的长铝板、小车、纸带、细绳、槽 码、_____、交流电源。刻度尺【实验原理与设计】 1.实验原理: (1)瞬时速度的计算:各计数点的瞬时速度可用以该点 为中间时刻的一段时间内的_____来代替: 平均速度(2)根据v -t图像判断运动性质:用描点法可作出小车 的v -t图像,根据图像的形状可判断小车的运动性质。 (3)加速度的计算:利用v -t图像的_____求出小车的加 速度。斜率2.实验设计: 把纸带跟运动小车连接在一起,并穿过打点计时器,这 样纸带上的点不但记录了小车的运动_____,而且相应 地表示运动小车在不同时刻的_____,研究这些点的情 况,就可以了解小车的运动情况。时间位置【实验过程】 一、实验步骤 1.安装实验器材:把附有滑轮的长铝板放在实验台上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长铝板没有滑轮的一端,连接好电路,如图所示。2.实验准备:把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下面挂上合适的槽码。放手后,看小车能否在铝板上平稳地加速滑行,然后把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面。3.打纸带:使小车停在打点计时器处,先接通电源,后释放小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点,再按同样的方法(不改变槽码个数)打出两条纸带。从这三条纸带中选用一条最清晰的,记录为纸带Ⅰ。4.增减槽码再打纸带:增加一个槽码,按上述方法打出纸带Ⅱ。在打纸带Ⅰ时的基础上减少一个槽码,仍按上述方法打出纸带Ⅲ。 5.整理器材。【思考·讨论】 接通电源与释放小车有怎样的顺序? (科学思维) 提示:实验中应先接通电源,后让小车运动;实验后应先断开电源后取纸带。二、数据收集与分析 1.表格法: (1)选纸带、标计数点:从几条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开始一些比较密集的点,在后面便于测量的地方找一个点,作为计数始点,以后依次每五个点取一个计数点,并标明0、1、2、3、4…如图所示。(2)测距离、填表格:依次测出01、02、03、04…的距离x1、x2、x3、x4…,填入表中。(3)求瞬时速度:1、2、3、4…各点的瞬时速度分别为: v1= 、v2= 、v3= 、v4= 将计 算得出的各点的速度填入表中。 (4)根据表格中的数据,分析速度随时间变化的规律。2.图像法: (1)在坐标纸上建立直角坐标系,横轴表示时间,纵轴表示速度,并根据表格中的数据在坐标系中描点。(2)画一条直线,让这条直线通过尽可能多的点,不在线 上的点均匀分布在直线的两侧,偏差比较大的点忽略不 计,如图所示。(3)观察所得到的直线,分析物体的速度随时间的变化 规律。 (4)据所画v -t图像求出小车运动的加速度a= 。 3.实验结论:小车速度随时间均匀变化。【思考·讨论】 有同学描出的图像太陡或太平缓是什么原因造成的? (科学思维) 提示:在坐标纸上画v -t图像时,注意坐标轴单位长度的选取,应使图像尽量分布在较大的坐标平面内。图像太陡或太平缓是单位长度选取不合适造成的。【误差分析】 1.系统误差:铝板的粗糙程度不同会产生系统误差,实验中应尽量选用粗糙程度均匀的铝板。 2.偶然误差: (1)根据纸带测量位移时会产生偶然误差,实验中应一次性测量各计数点到起始点的距离。(2)作v -t图像时单位选择不合适或作图不准确会带来偶然误差,实验中应选取合适的坐标单位。【思考·讨论】 怎样减小实验过程的误差? (科学思维) 提示:①点距合适:小车的加速度宜适当大些,可以减小长度的测量误差,加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜。②弄清间隔:要区别计时器 ... ...
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