202X_202X新教材高中物理2.1實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律課件新人教版必修1

1、第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究1.實(shí)驗(yàn):探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律【實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.1.進(jìn)一步練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及利用紙帶求瞬時(shí)速度進(jìn)一步練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器及利用紙帶求瞬時(shí)速度。2.2.探究小車速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。探究小車速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。3.3.會(huì)用圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。會(huì)用圖像法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)?！緦?shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材】電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器( (或電火花計(jì)時(shí)器或電火花計(jì)時(shí)器) )、復(fù)寫紙、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、導(dǎo)線、一端附有定滑輪的長鋁板、小車、紙帶、細(xì)繩、槽一端附有定滑輪的長鋁板、小車、紙帶、細(xì)繩、槽碼、碼、_、交流電源。、交流電源?？潭瘸呖潭瘸摺緦?shí)驗(yàn)原理與設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)原理與設(shè)計(jì)】1.1.實(shí)

2、驗(yàn)原理實(shí)驗(yàn)原理: :(1)(1)瞬時(shí)速度的計(jì)算瞬時(shí)速度的計(jì)算: :各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度可用以該點(diǎn)各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度可用以該點(diǎn)為中間時(shí)刻的一段時(shí)間內(nèi)的為中間時(shí)刻的一段時(shí)間內(nèi)的_來代替來代替: : 平均速度平均速度nn 1nxxv2T。(2)(2)根據(jù)根據(jù)v -tv -t圖像判斷運(yùn)動(dòng)性質(zhì)圖像判斷運(yùn)動(dòng)性質(zhì): :用描點(diǎn)法可作出小車用描點(diǎn)法可作出小車的的v -tv -t圖像圖像, ,根據(jù)圖像的形狀可判斷小車的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。根據(jù)圖像的形狀可判斷小車的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)。(3)(3)加速度的計(jì)算加速度的計(jì)算: :利用利用v -tv -t圖像的圖像的_求出小車的加求出小車的加速度。速度。斜率斜率2.2.實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì): :

3、把紙帶跟運(yùn)動(dòng)小車連接在一起把紙帶跟運(yùn)動(dòng)小車連接在一起, ,并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器, ,這這樣紙帶上的點(diǎn)不但記錄了小車的運(yùn)動(dòng)樣紙帶上的點(diǎn)不但記錄了小車的運(yùn)動(dòng)_,_,而且相應(yīng)而且相應(yīng)地表示運(yùn)動(dòng)小車在不同時(shí)刻的地表示運(yùn)動(dòng)小車在不同時(shí)刻的_,_,研究這些點(diǎn)的情研究這些點(diǎn)的情況況, ,就可以了解小車的運(yùn)動(dòng)情況。就可以了解小車的運(yùn)動(dòng)情況。時(shí)間時(shí)間位置位置【實(shí)驗(yàn)過程實(shí)驗(yàn)過程】一、實(shí)驗(yàn)步驟一、實(shí)驗(yàn)步驟1.1.安裝實(shí)驗(yàn)器材安裝實(shí)驗(yàn)器材: :把附有滑輪的長鋁板放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上把附有滑輪的長鋁板放在實(shí)驗(yàn)臺(tái)上, ,并使滑輪伸出桌面并使滑輪伸出桌面, ,把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長鋁板沒有滑把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長鋁板沒有滑

4、輪的一端輪的一端, ,連接好電路連接好電路, ,如圖所示。如圖所示。2.2.實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備: :把一條細(xì)繩拴在小車上把一條細(xì)繩拴在小車上, ,使細(xì)繩跨過滑輪使細(xì)繩跨過滑輪, ,下面掛上合適的槽碼。放手后下面掛上合適的槽碼。放手后, ,看小車能否在鋁板上平看小車能否在鋁板上平穩(wěn)地加速滑行穩(wěn)地加速滑行, ,然后把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器然后把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器, ,并把紙帶并把紙帶的一端固定在小車的后面。的一端固定在小車的后面。3.3.打紙帶打紙帶: :使小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處使小車停在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處, ,先接通電源先接通電源, ,后釋后釋放小車放小車, ,讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng), ,打點(diǎn)計(jì)

5、時(shí)器就在紙帶上打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一列小點(diǎn)打下一列小點(diǎn), ,再按同樣的方法再按同樣的方法( (不改變槽碼個(gè)數(shù)不改變槽碼個(gè)數(shù)) )打出打出兩條紙帶。從這三條紙帶中選用一條最清晰的兩條紙帶。從這三條紙帶中選用一條最清晰的, ,記錄為記錄為紙帶紙帶。4.4.增減槽碼再打紙帶增減槽碼再打紙帶: :增加一個(gè)槽碼增加一個(gè)槽碼, ,按上述方法打出按上述方法打出紙帶紙帶。在打紙帶。在打紙帶時(shí)的基礎(chǔ)上減少一個(gè)槽碼時(shí)的基礎(chǔ)上減少一個(gè)槽碼, ,仍按上仍按上述方法打出紙帶述方法打出紙帶。5.5.整理器材。整理器材?！舅伎妓伎加懻撚懻摗拷油娫磁c釋放小車有怎樣的順序接通電源與釋放小車有怎樣的順序? ?( (科學(xué)思維

6、科學(xué)思維) )提示提示: :實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源實(shí)驗(yàn)中應(yīng)先接通電源, ,后讓小車運(yùn)動(dòng)后讓小車運(yùn)動(dòng); ;實(shí)驗(yàn)后應(yīng)先實(shí)驗(yàn)后應(yīng)先斷開電源后取紙帶。斷開電源后取紙帶。二、數(shù)據(jù)收集與分析二、數(shù)據(jù)收集與分析1.1.表格法表格法: :(1)(1)選紙帶、標(biāo)計(jì)數(shù)點(diǎn)選紙帶、標(biāo)計(jì)數(shù)點(diǎn): :從幾條紙帶中選擇一條比較理從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶想的紙帶, ,舍掉開始一些比較密集的點(diǎn)舍掉開始一些比較密集的點(diǎn), ,在后面便于測在后面便于測量的地方找一個(gè)點(diǎn)量的地方找一個(gè)點(diǎn), ,作為計(jì)數(shù)始點(diǎn)作為計(jì)數(shù)始點(diǎn), ,以后依次每五個(gè)點(diǎn)以后依次每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn), ,并標(biāo)明并標(biāo)明0 0、1 1、2 2、3 3、44如

7、圖所示。如圖所示。(2)(2)測距離、填表格測距離、填表格: :依次測出依次測出0101、0202、0303、0404的距的距離離x x1 1、x x2 2、x x3 3、x x4 4,填入表中。填入表中。(3)(3)求瞬時(shí)速度求瞬時(shí)速度:1:1、2 2、3 3、44各點(diǎn)的瞬時(shí)速度分別為各點(diǎn)的瞬時(shí)速度分別為: :v v1 1= = 、v v2 2= = 、v v3 3= = 、v v4 4= = 將計(jì)將計(jì)算得出的各點(diǎn)的速度填入表中。算得出的各點(diǎn)的速度填入表中。(4)(4)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù), ,分析速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。分析速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。2x2T31xx2T42xx2T5

8、3xx2T。2.2.圖像法圖像法: :(1)(1)在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系, ,橫軸表示時(shí)間橫軸表示時(shí)間, ,縱軸表縱軸表示速度示速度, ,并根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)。并根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點(diǎn)。(2)(2)畫一條直線畫一條直線, ,讓這條直線通過盡可能多的點(diǎn)讓這條直線通過盡可能多的點(diǎn), ,不在線不在線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè), ,偏差比較大的點(diǎn)忽略不偏差比較大的點(diǎn)忽略不計(jì)計(jì), ,如圖所示。如圖所示。(3)(3)觀察所得到的直線觀察所得到的直線, ,分析物體的速度隨時(shí)間的變化分析物體的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。規(guī)律。(4)(4)據(jù)所畫

9、據(jù)所畫v -tv -t圖像求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度圖像求出小車運(yùn)動(dòng)的加速度a=a= 。3.3.實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論: :小車速度隨時(shí)間均勻變化。小車速度隨時(shí)間均勻變化。vt【思考思考討論討論】有同學(xué)描出的圖像太陡或太平緩是什么原因造成的有同學(xué)描出的圖像太陡或太平緩是什么原因造成的? ?( (科學(xué)思維科學(xué)思維) )提示提示: :在坐標(biāo)紙上畫在坐標(biāo)紙上畫v -tv -t圖像時(shí)圖像時(shí), ,注意坐標(biāo)軸單位長度注意坐標(biāo)軸單位長度的選取的選取, ,應(yīng)使圖像盡量分布在較大的坐標(biāo)平面內(nèi)。圖像應(yīng)使圖像盡量分布在較大的坐標(biāo)平面內(nèi)。圖像太陡或太平緩是單位長度選取不合適造成的。太陡或太平緩是單位長度選取不合適造成的?！菊`差分

10、析誤差分析】1.1.系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差: :鋁板的粗糙程度不同會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差鋁板的粗糙程度不同會(huì)產(chǎn)生系統(tǒng)誤差, ,實(shí)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)盡量選用粗糙程度均勻的鋁板。驗(yàn)中應(yīng)盡量選用粗糙程度均勻的鋁板。2.2.偶然誤差偶然誤差: :(1)(1)根據(jù)紙帶測量位移時(shí)會(huì)產(chǎn)生偶然誤差根據(jù)紙帶測量位移時(shí)會(huì)產(chǎn)生偶然誤差, ,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)一實(shí)驗(yàn)中應(yīng)一次性測量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離。次性測量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到起始點(diǎn)的距離。(2)(2)作作v -tv -t圖像時(shí)單位選擇不合適或作圖不準(zhǔn)確會(huì)帶來圖像時(shí)單位選擇不合適或作圖不準(zhǔn)確會(huì)帶來偶然誤差偶然誤差, ,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選取合適的坐標(biāo)單位。實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選取合適的坐標(biāo)單位?！舅伎妓伎加懻撚懻摗吭鯓訙p小實(shí)驗(yàn)過

11、程的誤差怎樣減小實(shí)驗(yàn)過程的誤差? ? ( (科學(xué)思維科學(xué)思維) )提示提示: :點(diǎn)距合適點(diǎn)距合適: :小車的加速度宜適當(dāng)大些小車的加速度宜適當(dāng)大些, ,可以減小可以減小長度的測量誤差長度的測量誤差, ,加速度大小以能在約加速度大小以能在約50 cm50 cm的紙帶上的紙帶上清楚地取出清楚地取出6 67 7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。弄清間隔弄清間隔: :要區(qū)別計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)要區(qū)別計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)點(diǎn), ,一般在紙帶上每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)一般在紙帶上每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn), ,即時(shí)間間即時(shí)間間隔為隔為T=0.02T=0.025 s=0.1 s5 s=0.1 s。仔

12、細(xì)描點(diǎn)仔細(xì)描點(diǎn): :描點(diǎn)時(shí)最好用坐標(biāo)紙描點(diǎn)時(shí)最好用坐標(biāo)紙, ,在縱、橫軸上選取在縱、橫軸上選取合適的單位。用細(xì)鉛筆認(rèn)真描點(diǎn)。合適的單位。用細(xì)鉛筆認(rèn)真描點(diǎn)。類型一實(shí)驗(yàn)操作類型一實(shí)驗(yàn)操作【典例典例1 1】在在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)的實(shí)驗(yàn)中驗(yàn)中: :世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)(1)(1)關(guān)于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器關(guān)于電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器, ,下列說法正下列說法正確的是確的是_。A.A.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用的是直流電源電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用的是直流電源, ,而電火花計(jì)時(shí)器用而電火花計(jì)時(shí)器用的是交流電源的是交流電源B.B.它們每隔它們每隔0.02 s0.0

13、2 s打一個(gè)點(diǎn)打一個(gè)點(diǎn)C.C.它們的工作電壓均為它們的工作電壓均為220 V220 V的交流電源的交流電源D.D.使用它們計(jì)時(shí)時(shí)使用它們計(jì)時(shí)時(shí), ,必須先拉動(dòng)紙帶必須先拉動(dòng)紙帶, ,再立即接通電源再立即接通電源(2)(2)如圖如圖1 1所示是電火花計(jì)時(shí)器的示意圖所示是電火花計(jì)時(shí)器的示意圖, ,其工作時(shí)的基其工作時(shí)的基本步驟如下本步驟如下: :A.A.當(dāng)紙帶完全通過電火花計(jì)時(shí)器后當(dāng)紙帶完全通過電火花計(jì)時(shí)器后, ,及時(shí)關(guān)閉電火花計(jì)及時(shí)關(guān)閉電火花計(jì)時(shí)器時(shí)器B.B.接通開關(guān)接通開關(guān), ,聽到放電聲聽到放電聲, ,拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)C.C.將紙帶從墨粉紙盤下面穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器將紙帶從墨粉紙盤下面穿過

14、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器D.D.將電火花計(jì)時(shí)器插頭插入相應(yīng)的電源插座將電火花計(jì)時(shí)器插頭插入相應(yīng)的電源插座上述步驟正確的順序是上述步驟正確的順序是_。( (按順序填寫步驟編號(hào)按順序填寫步驟編號(hào))(3)(3)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上某處打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在斜面上某處, ,一小車拖著穿過打一小車拖著穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下, ,如圖如圖2 2甲所示。若工作甲所示。若工作電源的頻率為電源的頻率為50 Hz,50 Hz,紙帶上打點(diǎn)如圖紙帶上打點(diǎn)如圖2 2乙所示乙所示, ,則打點(diǎn)則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打計(jì)時(shí)器打A A點(diǎn)時(shí)小車的速度點(diǎn)時(shí)小車的速度v vA A=_m/s,=_m/s,若小若小車做勻變速直線

15、運(yùn)動(dòng)車做勻變速直線運(yùn)動(dòng), ,該運(yùn)動(dòng)過程的加速度該運(yùn)動(dòng)過程的加速度a=_m/sa=_m/s2 2。(4)(4)在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中, ,算出小車經(jīng)過各算出小車經(jīng)過各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度, ,為了計(jì)算加速度為了計(jì)算加速度, ,最合理的方法是最合理的方法是_。A.A.根據(jù)任意兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度用公式根據(jù)任意兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度用公式a=a= 算出加速度算出加速度B.B.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v -tv -t圖像圖像, ,量取其傾角量取其傾角,由公式由公式a=tan a=tan 求出加速度求出加速度vtC.C.根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v -tv

16、-t圖像圖像, ,由圖像上相距較遠(yuǎn)的兩由圖像上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度、時(shí)間用公式點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度、時(shí)間用公式a=a= 算出加速度算出加速度D.D.依次算出通過連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度依次算出通過連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度, ,算出平均值算出平均值作為小車的加速度作為小車的加速度vt【解題探究解題探究】(1)(1)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與電火花計(jì)時(shí)器在使用時(shí)對(duì)電壓有電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與電火花計(jì)時(shí)器在使用時(shí)對(duì)電壓有什么要求什么要求? ?提示提示: :電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用4 46 V6 V交流電源交流電源; ;電火花計(jì)電火花計(jì)時(shí)器使用時(shí)器使用220 V220 V交流電源。交流電源。(2)(2)物理圖

17、像的斜率物理圖像的斜率k=tank=tan嗎嗎? ?提示提示: :在數(shù)學(xué)上圖像的斜率在數(shù)學(xué)上圖像的斜率k= =tan,k= =tan,在物理中由于在物理中由于橫縱坐標(biāo)單位長度的含義不同橫縱坐標(biāo)單位長度的含義不同, ,所以所以k= tan,k= tan,但但在同一物理坐標(biāo)系在同一物理坐標(biāo)系 yxyx1122ktanktan?！窘馕鼋馕觥?1)(1)電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是使用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是使用220 V220 V交流電源交流電源的計(jì)時(shí)儀器的計(jì)時(shí)儀器, ,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓為交流電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓為交流6 V6 V以以下下, ,當(dāng)電源的頻率為當(dāng)電源的頻率為50 Hz50 Hz時(shí)時(shí), ,它

18、每隔它每隔0.02 s0.02 s打一個(gè)點(diǎn)打一個(gè)點(diǎn), ,故故A A、C C錯(cuò)誤錯(cuò)誤,B,B正確正確; ;使用它們時(shí)必須先接通電源使用它們時(shí)必須先接通電源, ,再拉再拉動(dòng)紙帶動(dòng)紙帶, ,故故D D錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;(2)(2)實(shí)驗(yàn)步驟要遵循先安裝器材后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的原則進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟要遵循先安裝器材后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的原則進(jìn)行: :先將電火花計(jì)時(shí)器插頭插入相應(yīng)的電源插座先將電火花計(jì)時(shí)器插頭插入相應(yīng)的電源插座, ,再將紙?jiān)賹⒓垘哪奂埍P下面穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器帶從墨粉紙盤下面穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器, ,然后接通開關(guān)然后接通開關(guān), ,聽聽到放電聲到放電聲, ,拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng), ,最后當(dāng)紙帶完全通過電火花最后當(dāng)紙帶完全通

19、過電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后, ,及時(shí)關(guān)閉電火花計(jì)時(shí)器及時(shí)關(guān)閉電火花計(jì)時(shí)器, ,上述步驟正確上述步驟正確的順序是的順序是DCBA;DCBA;(3)(3)小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng), ,平均速度等于中間時(shí)刻的平均速度等于中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度瞬時(shí)速度, ,故故v vA A=0.55 m/s;=0.55 m/s;根據(jù)推論公式根據(jù)推論公式x=aTx=aT2 2, ,有有a=a= =5 m/s =5 m/s2 2; ;(4)(4)在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí)在處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)時(shí), ,如果只使用其中兩個(gè)數(shù)據(jù)如果只使用其中兩個(gè)數(shù)據(jù), ,因?yàn)橐驗(yàn)榕既徽`差的存在可能會(huì)造成最后誤差較大偶然誤差的存在可能會(huì)造成最后

20、誤差較大, ,所以可以根所以可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出v -tv -t圖像圖像, ,盡量使那些不能畫在線上的盡量使那些不能畫在線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè), ,這樣圖線會(huì)舍棄誤差較大的這樣圖線會(huì)舍棄誤差較大的2xT點(diǎn)點(diǎn), ,由圖像上相距較遠(yuǎn)的任意兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度及時(shí)間由圖像上相距較遠(yuǎn)的任意兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度及時(shí)間, ,用公式用公式a= a= 即可算出加速度即可算出加速度, ,所以誤差較小所以誤差較小, ,故故A A錯(cuò)錯(cuò)誤誤,C,C正確正確; ;由于圖像縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)的單位長度可能不由于圖像縱坐標(biāo)和橫坐標(biāo)的單位長度可能不同同, ,所以不能用所以不能用a=tan a=t

21、an 求出加速度求出加速度, ,故故B B錯(cuò)誤錯(cuò)誤; ;依次算依次算出通過連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度出通過連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度, ,算出平均值作為小車算出平均值作為小車的加速度的加速度, ,實(shí)際應(yīng)用的只是第一組和最后一組數(shù)據(jù)實(shí)際應(yīng)用的只是第一組和最后一組數(shù)據(jù), ,同同樣存在較大的誤差樣存在較大的誤差, ,故故D D錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。vt答案答案: :(1)B(1)B(2)DCBA(2)DCBA(3)0.55(3)0.555 5(4)C(4)C類型二數(shù)據(jù)處理類型二數(shù)據(jù)處理【典例典例2 2】一小車在桌面上從靜止開始做加速直線運(yùn)動(dòng)一小車在桌面上從靜止開始做加速直線運(yùn)動(dòng), ,現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片上多次曝光

22、現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片上多次曝光, ,記錄下小車每記錄下小車每次曝光的位置次曝光的位置, ,并將小車的位置編號(hào)。如圖甲所示并將小車的位置編號(hào)。如圖甲所示,1,1位位置恰為小車剛開始運(yùn)動(dòng)的瞬間的位置置恰為小車剛開始運(yùn)動(dòng)的瞬間的位置, ,從此時(shí)開始計(jì)時(shí)從此時(shí)開始計(jì)時(shí), ,攝影機(jī)連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均相同攝影機(jī)連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均相同, ,小車從小車從1 1位置位置到到6 6位置的運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過各位置的速度分別為位置的運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過各位置的速度分別為v v1 1=0,=0,v v2 2=0.06 m/s,v=0.06 m/s,v3 3=_m/s,v=_m/s,v4 4=0.18 m/s, =

23、0.18 m/s, v v5 5=_m/s(=_m/s(均保留兩位小數(shù)均保留兩位小數(shù)) )。在圖乙所示的坐。在圖乙所示的坐標(biāo)紙上作出小車的速度標(biāo)紙上作出小車的速度時(shí)間圖像時(shí)間圖像( (保留描點(diǎn)痕跡保留描點(diǎn)痕跡) )。世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)世紀(jì)金榜導(dǎo)學(xué)號(hào)【解題探究解題探究】根據(jù)圖像求斜率時(shí)應(yīng)該怎樣讀取數(shù)據(jù)根據(jù)圖像求斜率時(shí)應(yīng)該怎樣讀取數(shù)據(jù)? ?提示提示: :根據(jù)圖像求斜率讀取數(shù)據(jù)時(shí)根據(jù)圖像求斜率讀取數(shù)據(jù)時(shí), ,為了減小誤差應(yīng)該為了減小誤差應(yīng)該選盡量遠(yuǎn)的兩個(gè)點(diǎn)選盡量遠(yuǎn)的兩個(gè)點(diǎn), ,這兩個(gè)點(diǎn)最好能落在坐標(biāo)十字格上這兩個(gè)點(diǎn)最好能落在坐標(biāo)十字格上, ,或者讀取截距上的點(diǎn)?；蛘咦x取截距上的點(diǎn)?！窘馕鼋馕觥啃≤囎龀跛?/p>

24、度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)小車做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng), ,根據(jù)根據(jù)v=atv=at知知, ,速度之比等于運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比速度之比等于運(yùn)動(dòng)的時(shí)間之比, ,小車運(yùn)動(dòng)到小車運(yùn)動(dòng)到2 2位位置、置、3 3位置、位置、4 4位置、位置、5 5位置的時(shí)間之比為位置的時(shí)間之比為1234,1234,因?yàn)橐驗(yàn)関 v2 2=0.06 m/s,=0.06 m/s,則則v v3 3=0.12 m/s,v=0.12 m/s,v5 5=0.24 m/s=0.24 m/s。據(jù)各。據(jù)各點(diǎn)的瞬時(shí)速度點(diǎn)的瞬時(shí)速度, ,作出作出v -tv -t圖如圖所示。圖如圖所示。答案答案: :見解析見解析【規(guī)律方法規(guī)律方法1 1】 求加速度的

25、三種方法求加速度的三種方法(1)(1)定義法定義法: :求出兩個(gè)點(diǎn)的速度求出兩個(gè)點(diǎn)的速度, ,利用利用a=a= 計(jì)算加速計(jì)算加速度。度。(2)(2)圖像法圖像法: :求出求出5 57 7個(gè)點(diǎn)的速度個(gè)點(diǎn)的速度, ,在在v -tv -t圖像中描點(diǎn)圖像中描點(diǎn), ,利用斜率求加速度。利用斜率求加速度。(3)(3)逐差法逐差法: :利用利用x=xx=x2 2-x-x1 1=aT=aT2 2求加速度。求加速度。vt【規(guī)律方法規(guī)律方法2 2】 紙帶實(shí)驗(yàn)注意的幾個(gè)細(xì)節(jié)紙帶實(shí)驗(yàn)注意的幾個(gè)細(xì)節(jié)(1)(1)單位國際化單位國際化, ,如把如把cmcm、mmmm轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為m m。(2)(2)計(jì)數(shù)周期計(jì)數(shù)周期T=0.1

26、 s,T=0.02 s,TT=0.1 s,T=0.02 s,T取其他值取其他值(3)(3)估讀和有效數(shù)字估讀和有效數(shù)字, ,如如0.0300.030是兩位有效數(shù)字。是兩位有效數(shù)字。類型三實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新類型三實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新利用現(xiàn)代技術(shù)測速度的方法利用現(xiàn)代技術(shù)測速度的方法1.1.借助傳感器用計(jì)算機(jī)測速度借助傳感器用計(jì)算機(jī)測速度: :(1)(1)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置: :如圖所示是一種運(yùn)動(dòng)傳感器的原理圖如圖所示是一種運(yùn)動(dòng)傳感器的原理圖, ,這這個(gè)系統(tǒng)由個(gè)系統(tǒng)由A A、B B兩個(gè)小盒子組成。兩個(gè)小盒子組成。(2)(2)測量步驟測量步驟: :將紅外線、超聲波發(fā)射器將紅外線、超聲波發(fā)射器A A盒固定在小車上盒固定在小車上

27、, ,接收傳接收傳感器感器B B盒固定在某一位置并調(diào)整其高度與傳感器盒固定在某一位置并調(diào)整其高度與傳感器A A等高等高。小車上小車上A A盒發(fā)射器對(duì)著接收器盒發(fā)射器對(duì)著接收器B,B,并處在同一直線上。并處在同一直線上。將接收傳感器將接收傳感器B B探測到的紅外線、超聲波到達(dá)的時(shí)間探測到的紅外線、超聲波到達(dá)的時(shí)間差等數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)差等數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī), ,利用專門軟件可以分析小車的位利用專門軟件可以分析小車的位移與時(shí)間的關(guān)系。移與時(shí)間的關(guān)系。將這些位移和對(duì)應(yīng)的時(shí)間差再利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理將這些位移和對(duì)應(yīng)的時(shí)間差再利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理, ,就可以分析小車的速度隨時(shí)間的變化。就可以分析小車的速度隨時(shí)間的變

28、化。根據(jù)小車的兩個(gè)位置變化可求得根據(jù)小車的兩個(gè)位置變化可求得x,x,兩位置的時(shí)間兩位置的時(shí)間差為差為t,t,則小車速度則小車速度v=v= 。xt2.2.利用光電門測瞬時(shí)速度利用光電門測瞬時(shí)速度: :(1)(1)實(shí)驗(yàn)裝置實(shí)驗(yàn)裝置: :實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示, ,一滑塊在鉤碼的拉動(dòng)一滑塊在鉤碼的拉動(dòng)下在氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)下在氣墊導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng), ,氣墊導(dǎo)軌旁裝有光電門。氣墊導(dǎo)軌旁裝有光電門。(2)(2)物理量的測量物理量的測量: :位移的測量位移的測量: :毫米刻度尺。毫米刻度尺。時(shí)間的測量時(shí)間的測量: :當(dāng)固定在滑塊上的遮光條通過光電門時(shí)當(dāng)固定在滑塊上的遮光條通過光電門時(shí), ,光線被阻擋光線被

29、阻擋, ,數(shù)字記時(shí)器上可以直接讀出光線被阻擋數(shù)字記時(shí)器上可以直接讀出光線被阻擋的時(shí)間。這段時(shí)間就是遮光條通過光電門的時(shí)間。的時(shí)間。這段時(shí)間就是遮光條通過光電門的時(shí)間。速度的求解速度的求解: :根據(jù)遮光條的寬度根據(jù)遮光條的寬度xx和測出的時(shí)間和測出的時(shí)間t,t,就可以算出遮就可以算出遮光條通過光電門的平均速度光條通過光電門的平均速度( ( ) )。由于遮光條的。由于遮光條的寬度寬度xx很小很小, ,因此可以認(rèn)為因此可以認(rèn)為, ,這個(gè)平均速度就是滑塊通這個(gè)平均速度就是滑塊通過光電門的瞬時(shí)速度。過光電門的瞬時(shí)速度。xvt【典例典例3 3】如圖中的甲是在高速公路上用超聲波測速儀測量車速如圖中的甲是在高速公路上用超聲波測速儀測量車速的示意圖。的示意圖。1.1.實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新思路實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新思路: :測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào)測速儀發(fā)出并接收超聲波脈沖信號(hào), ,根據(jù)發(fā)出和接收到的信號(hào)間的時(shí)間差根據(jù)發(fā)出和接收到的信號(hào)間的時(shí)間差, ,測出被測物體的測出被測物體的速度。速度。2.2.實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟: :(1)(1)測速儀發(fā)出的超聲波信號(hào)測速儀發(fā)出的超聲波信號(hào), ,圖乙中圖乙中P P1 1、P P2 2, ,是測速儀是測速儀發(fā)出的超聲波信號(hào)。發(fā)出的超聲波信號(hào)。(2)(2)由汽車反射回來的信號(hào)由汽車反射回來的信號(hào),n,n1 1、n n2 2分別是分別是P P1