實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律★

描述運(yùn)動(dòng)的物理量位移：

速度：

加速度：

表示物體位置的變化，用從初位置到末位置的有向線段表示。矢量物理意義：

定義：表示物體運(yùn)動(dòng)的快慢

（位置的變化率）單位m/s2，矢量平均速度與瞬時(shí)速度

速度與速率

物理意義：

表示物體速度變化快慢的物理量

定義：

（速度的變化率）單位m/s，矢量矢量：其方向與速度變化的方向相同速度、速度的變化量與加速度的區(qū)別

第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律一、認(rèn)識(shí)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器作用：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種記錄物體在一定時(shí)間間隔內(nèi)位移的儀器。特點(diǎn)：它使用交流電源，工作電壓在6V以下。電源的頻率是50赫茲時(shí)，它每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)。不能長時(shí)間連續(xù)工作。二、認(rèn)識(shí)電火花計(jì)時(shí)器

電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是振針上下振動(dòng)，通過復(fù)寫紙?jiān)诩垘洗螯c(diǎn)。電火花計(jì)時(shí)器是電火花將墨粉熔化到紙帶上打點(diǎn)。紙帶運(yùn)動(dòng)受阻較小，實(shí)驗(yàn)誤差較小。電火花計(jì)時(shí)器使用220v交流電。電源的頻率是50赫茲時(shí)，它每隔0.02s打一個(gè)點(diǎn)。問題1：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以直接得到什么物理量?問題2：通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以間接測(cè)量什么物理量？兩點(diǎn)間的平均速度某點(diǎn)的瞬時(shí)速度加速度知識(shí)回顧Example實(shí)驗(yàn)小車運(yùn)動(dòng)是物理學(xué)中最簡單物體運(yùn)動(dòng)，它運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化有什么規(guī)律呢？我們可以通過什么方法來研究？通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器等實(shí)驗(yàn)儀器來探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)

如何設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)需要什么儀器？實(shí)驗(yàn)儀器怎樣安裝放置？實(shí)驗(yàn)時(shí)注意什么？打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、試驗(yàn)小車、細(xì)繩、紙帶、帶滑輪導(dǎo)軌課本P34圖2.1－1先啟動(dòng)計(jì)時(shí)器后放開小車，隨后關(guān)閉電源釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。實(shí)驗(yàn)步驟把一端附有滑輪的導(dǎo)軌水平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在導(dǎo)軌上遠(yuǎn)離滑輪的一端，連接好電路把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，啟動(dòng)電源，然后放開小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打完一條后，關(guān)閉電源換上紙帶，重復(fù)操作三次數(shù)據(jù)處理(列表、畫圖)選擇一條較理想的紙帶，用平均速度代替瞬時(shí)速度的方法得到各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度。0.400.560.480.72增減所掛鉤碼數(shù)目，以改變小車運(yùn)動(dòng)速度快慢，再做兩次實(shí)驗(yàn)。0.64Excel繪制v-t圖描點(diǎn)連線作圖0.300.450.740.600.891.03

0.400.480.560.640.72

思考：1、如何根據(jù)圖線求出紙帶上對(duì)應(yīng)測(cè)量點(diǎn)“0”、“6”的瞬時(shí)速度？2、根據(jù)圖象能求出小車的加速度嗎？3、利用計(jì)算機(jī)繪制的圖象中有一個(gè)函數(shù)，討論這個(gè)函數(shù)式的物理意義？描點(diǎn)連線作圖00.10.20.30.40.51.21.00.80.60.40.2△t△vt/sv/(m.s-1)問題圖線的特點(diǎn)？小車的運(yùn)動(dòng)規(guī)律？如何求加速度？如果這些點(diǎn)不在一條直線上，怎么辦？0.300.450.740.600.891.03你能用自己的語言描述小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律嗎？實(shí)驗(yàn)結(jié)論實(shí)驗(yàn)結(jié)論1、小車的速度隨時(shí)間的增加而均勻增加2、小車速度隨時(shí)間逐漸增大；相同時(shí)間里，速度增量相同；成正比……案例：汽車沿平直的公路行駛，小明坐在汽車駕駛員旁，注視著速度計(jì)，并記下間隔相等時(shí)刻的速度值，如下表所示。t/s05101520253035404550v/km·h-120304050505050352050問題1：作出v-t圖。問題2：求出各段的加速度？課堂小結(jié)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器來測(cè)量小車隨時(shí)間的變化規(guī)律，為后面學(xué)習(xí)勻變速直線運(yùn)動(dòng)打下基礎(chǔ)。練1：某課外興趣小組在探究小車的速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，得到如圖的實(shí)驗(yàn)紙帶，實(shí)驗(yàn)中打點(diǎn)計(jì)時(shí)器交流電的頻率為50Hz，紙帶前面的幾個(gè)點(diǎn)較模糊,因此從A點(diǎn)開始每打五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),其中B、C、D、E點(diǎn)的對(duì)應(yīng)速度vB=_____m/s,vC=_____m/s,vD=_____m/s,vE=_____m/s,由此推得F點(diǎn)的速度vF=_____m/s。小車從B運(yùn)動(dòng)到C的加速度a1=________m/s2，從C運(yùn)動(dòng)到D的加速度a2=_______m/s2，從D運(yùn)動(dòng)到E的加速度a3=________m/s2。OAB1.40CDEFG3.556.4510.1014.5019.65單位:cm圖2-1-43．在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，下列說法正確的是()A．長木板一定要水平擺放，不能一端高一端低B．使小車速度的變化盡可能快一些C．使用刻度尺測(cè)量長度時(shí)，要讀到最小刻度的下一位D．作v-t圖時(shí)，所描曲線必須經(jīng)過每一個(gè)點(diǎn)2．根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶，我們可以從紙帶上直接得到的物理量是 （ ）A．時(shí)間間隔B．位移C．加速度D．平均速度OABCDEFG4．如圖2-1-5所示為某次實(shí)驗(yàn)中打出的一條經(jīng)過處理后的紙帶，圖中O為小車運(yùn)動(dòng)的起始點(diǎn)，A為所選取的第一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，O點(diǎn)到A點(diǎn)之間有部分點(diǎn)不清晰，相鄰兩個(gè)記數(shù)點(diǎn)之間有4個(gè)點(diǎn)未畫出，電源頻率為50Hz，用毫米刻度尺測(cè)量后可直接算出（）A．從O點(diǎn)到F點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間B．從A點(diǎn)到F點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的平均速度C．C點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度vCD．G點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度vG5．在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，得到一條紙帶如圖2-1-7所示.A、B、C、D、E、F、G為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔為0.10s,x1=1.20cm,x2=1.60cm,x3=1.98cm,x4=2.38cm,x5=2.79cm,x6=3.18cm.(1)計(jì)算運(yùn)動(dòng)物體在B、C、D、E、F各點(diǎn)的瞬時(shí)速度.(2)在2-1-8圖中作出