2.1实验：探究小车随时间变化的规律 课件-2020-2021学年人教版（2019）高中物理必修第一册29张PPT

第1节实验：探究小车随时间变化的规律 第二章匀变速直线运动的研究 秦皇岛南戴河国际娱乐中心有两个非常刺激的运动：滑沙和滑草运动，游客在滑下的过程中会感到速度逐渐增大，到水平面上后又逐渐减小，那么这个运动过程满足什么运动规律呢？本节我们将通过打点计时器来研究直线运动中物体的运动特点． 新知探究 知识点 实验思路 1．利用打点计时器所打纸带的信息，代入计算式vn＝xn+xn+2????，即用以n点为中心的一小段时间间隔的平均速度代替n点的瞬时速度． 2．用描点法作出小车的v?t图象，根据图象的形状判断小车的运动性质．若所得图象为一条倾斜直线则表明小车做匀变速直线运动． 3．利用v?t图象求出小车的加速度． ? 1 新知探究 知识点 实验思路 1 新知探究 实验器材：小车、细线、钩码、一端附有定滑轮的长木板、打点计时器、纸带、电源、导线(若干)、刻度尺． 知识点 实验步骤 如图所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路． 2 新知探究 知识点 实验步骤 把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，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． 2 新知探究 知识点 实验步骤 把小车停在靠近打点计时器处，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． 2 新知探究 知识点 实验步骤 换上新的纸带，重复实验两次． 增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验． 2 新知探究 知识点 实验步骤 例：在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，是用打点计时器在纸带上打的点记录小车的运动情况。某同学做此实验时步骤如下： A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，放开纸带，再接通电源。 B．将打点计时器固定在长木板上，并接好电路。 C．把一条绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上适当的钩码。 2 新知探究 知识点 实验步骤 D．小车停止运动后，直接取下纸带。 E．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔。 F．换上新纸带，重复操作三次，然后从各纸带中选取一条清晰的进行数据处理。 其中错误或遗漏的步骤有：（1）_____；（2）_____。 将以上步骤完善后按合理的顺序填写在下面横线上。 _____ 2 新知探究 知识点 实验步骤 答案：错误操作： （1）A中应先接通电源，再释放纸带。 （2）D中取纸带前应先断开电源。 合理顺序：BECADF。 解析：实验过程中应先接通电源再放开纸带，取纸带前应先断开电源，所以错误操作是A、D步骤。合理的顺序应在实验过程中掌握。 2 新知探究 知识点 数据分析 【探究讨论】 （1）我们通过实验可以得到若干条纸带，那么如何选择纸带？如何测量数据？怎样计算出计数点的瞬时速度？ （2）在处理数据时往往要作v－t图象，为什么作v－t图象是研究运动规律最好的方法？作出的图象怎样分布较理想？ 3 新知探究 知识点 数据分析 【提示】 （1）选择所打纸带中最清晰的一条，舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点当作计时起点。测量时选择相隔0.1 s，即中间空四个点的时间间隔的若干计数点进行测量，把数据填入表格。选了相邻三个计数点间的间隔为研究对象，根据测量结果算出这两个0.1 s内的距离Δx，把v＝?x?t算出的平均速度近似当作这三个点中的中间点的瞬时速度。 ? 3 新知探究 知识点 数据分析 【提示】 （2）用图象能够直观地表示小车的运动情况，同时能减小实验误差。应使作出的图象尽量分布在较大的坐标平面内。 3 新知探究 知识点 数据分析 1．表格法 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，这样相 ... ...