物理人教版（2023）必修第一冊(cè)2.1實(shí)驗(yàn)：探究小車(chē)速度隨時(shí)間的變化關(guān)系（共17張ppt）

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2.1

實(shí)驗(yàn)：探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化關(guān)系

學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.知道勻變速直線運(yùn)動(dòng)的概念及分類(lèi)；

2.進(jìn)一步練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器；

3.會(huì)利用v－t圖像處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，并由圖像計(jì)算小車(chē)的加速度和判斷小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況。

勻變速直線運(yùn)動(dòng)01有幾位同學(xué)為了測(cè)試某款汽車(chē)的性能，記錄了該汽車(chē)在某段時(shí)間內(nèi)沿平直公路過(guò)程的速度情況，如下表所示：

時(shí)間(s)02.04.06.08.010.012.014.016.0

速度(m/s)010.020.030.040.040.040.020.00

請(qǐng)根據(jù)以上數(shù)據(jù)，畫(huà)出汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像

請(qǐng)分別計(jì)算每個(gè)連續(xù)2s內(nèi)汽車(chē)的加速度大小

v/m·s-1

t/s

O

2

4

6

8

10

12

14

16

10

20

30

40

時(shí)間(s)02.04.06.08.010.012.014.016.0

速度(m/s)010.020.030.040.040.040.020.00

v/m·s-1

t/s

O

2

4

6

8

10

12

14

16

10

20

30

40

加速度大小

5m/s2

5m/s2

5m/s2

5m/s2

0

0

-10m/s2

-10m/s2

我們發(fā)現(xiàn)，在0~8秒時(shí)間內(nèi)，汽車(chē)的速度均勻變化（每2秒增加10m/s）,加速度始終不變。

在物理學(xué)中，把速度隨時(shí)間均勻變化的直線運(yùn)動(dòng)叫作勻變速直線運(yùn)動(dòng)。

勻變速直線運(yùn)動(dòng)中，加速度保持不變。

在0~8秒時(shí)間內(nèi)，汽車(chē)的速度均勻增大，這是勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

在12~16秒時(shí)間內(nèi)，汽車(chē)的速度均勻減小，這是勻減速直線運(yùn)動(dòng)。

勻變速直線運(yùn)動(dòng)

的

兩種類(lèi)型

1.物體的速度v有變化，但加速度a方向和大小均不變。勻變速直線運(yùn)動(dòng)的基本特點(diǎn)2.速度與加速度方向相同，則速度不斷增大，為加速直線運(yùn)動(dòng)；速度與加速度方向相反，則速度不斷減小，為減速直線運(yùn)動(dòng)。3.速度-時(shí)間圖像（v-t圖像）是一條傾斜直線。Ov/m·s-1t/sOv/m·s-1t/sOv/m·s-1t/sOv/m·s-1t/s實(shí)驗(yàn)：研究小車(chē)的運(yùn)動(dòng)01

方案一：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行研究

電源，刻度尺

鉤碼

小車(chē)

細(xì)繩

紙帶

打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板

方案一：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行研究1．把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端，連接好電路。2.把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上，使細(xì)繩跨過(guò)滑輪，下邊掛上鉤碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把紙帶的一端固定在小車(chē)的后面。3.把小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，啟動(dòng)電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器穩(wěn)定工作后，釋放小車(chē)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列小點(diǎn)。4.換上新的紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次。5.增減所掛鉤碼，按以上步驟再做兩次實(shí)驗(yàn)。方案一：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行研究方案一：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行研究方案一：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行研究1．觀察所得紙帶，舍掉過(guò)于密集無(wú)法分析的點(diǎn)，選擇合適的計(jì)數(shù)點(diǎn)。2．測(cè)量紙帶上的數(shù)據(jù)，進(jìn)行必要的計(jì)算，得出各點(diǎn)的瞬時(shí)速度。3．選擇合適的標(biāo)度建立直角坐標(biāo)系，繪制v-t圖像。012345×××××方案一：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器進(jìn)行研究在誤差允許范圍內(nèi)，小車(chē)的v-t圖像是一條傾斜的直線。×××××小車(chē)的速度均勻增加，小車(chē)的加速度保持不變。小車(chē)的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)。方案二：用位移傳感器進(jìn)行研究利用傳感器實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，我們可以在計(jì)算機(jī)屏幕上直接獲得相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果。先進(jìn)行硬件系統(tǒng)的連接和調(diào)整，通過(guò)數(shù)據(jù)線，將位移傳感器、數(shù)據(jù)采集器和計(jì)算機(jī)連接起來(lái)。然后，打開(kāi)位移傳感器發(fā)射端的開(kāi)關(guān)，進(jìn)入軟件界面，在采集設(shè)置中點(diǎn)擊“調(diào)零”按鈕，設(shè)置記錄時(shí)間間隔和數(shù)據(jù)采樣數(shù)。點(diǎn)擊軟件“開(kāi)始”按鈕的同時(shí)，釋放小車(chē)，表格自動(dòng)記