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

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)律想一想1.如何研究一個(gè)物體運(yùn)動(dòng)的特點(diǎn)和規(guī)律？（知道物體在不同時(shí)刻的速度）2.如何知道物體在不同時(shí)刻的速度？用什么儀器可以測(cè)得瞬時(shí)速度？

（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器）2、紙帶能直接給我們提供哪些信息？3、通過(guò)測(cè)量或計(jì)算還能得到哪些信息？1、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的類型、結(jié)構(gòu)、工作原理？知識(shí)回顧

學(xué)習(xí)重點(diǎn)

1.練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器2.探究小車運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律。學(xué)習(xí)難點(diǎn)1.各計(jì)數(shù)點(diǎn)瞬時(shí)速度的計(jì)算。2.對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理、規(guī)律的探究。

2.掌握判斷物體是否做勻變速運(yùn)動(dòng)的方法。

3.測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車在重物牽引下的運(yùn)動(dòng)，探究小車速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。實(shí)驗(yàn)器材電源，刻度尺鉤碼小車細(xì)繩紙帶打點(diǎn)計(jì)時(shí)器一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板實(shí)驗(yàn)步驟1.

把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上；將細(xì)繩繞過(guò)滑輪并使滑輪伸出桌面；把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定，連接好電路。2.將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，連在小車后面。在小車的另一端通過(guò)細(xì)繩掛上鉤碼。3.先接通電源，然后放開(kāi)小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打完一條紙帶后立即關(guān)閉電源。4.更換紙帶，重復(fù)再做三次。注意事項(xiàng)1.開(kāi)始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器2.先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放小車，當(dāng)小車停止運(yùn)動(dòng)時(shí)及時(shí)斷開(kāi)電源。3.實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意保護(hù)小車及滑輪，要避免它們被碰壞或跌壞。所以，當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按住它。4.小車另一端所掛的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng)，避免加速度過(guò)大而使紙帶上打的點(diǎn)太少，或加速度太小使各段位移無(wú)法區(qū)別，從而使誤差增大。對(duì)紙帶的處理舍掉開(kāi)頭過(guò)于密集的點(diǎn)，從清楚的點(diǎn)開(kāi)始,若紙帶上點(diǎn)與點(diǎn)之間的距離較小，每五個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),依次標(biāo)號(hào)為0，1，2，3，4，5（間隔不再是0.02s）（但要看具體情況靈活選定）；0.10s0.10s過(guò)于密集/不清晰的點(diǎn)問(wèn)題1：怎樣分析和選取紙帶上的點(diǎn)？對(duì)紙帶的處理例：求3這個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度：

△x4

-△x2v3=v24=———=—————2△t△x24

2△t△t為多少?△x1△x2△x3△x4△x5問(wèn)題2：如何計(jì)算出所取點(diǎn)的瞬時(shí)速度？(1)用求平均速度的方法來(lái)代替，如何代替？[選擇包括該點(diǎn)在內(nèi)的一段位移（該點(diǎn)最好處在中間時(shí)刻位置）Δx，找出對(duì)應(yīng)的時(shí)間Δt，用Δx／Δt作為該點(diǎn)的瞬時(shí)速度]；

(2)對(duì)于選取的兩個(gè)端點(diǎn)的速度暫時(shí)不計(jì)算（誤差較大）(3)測(cè)量各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離應(yīng)考慮估位、單位。數(shù)據(jù)處理:列表法小車的瞬時(shí)速度隨時(shí)間增大而增大。思考:小車的具體運(yùn)動(dòng)規(guī)律是什么?--

0.201

0.2800.432

0.355

0.512

同理，可求出另外兩條紙帶的情況數(shù)據(jù)處理:圖象法1.

根據(jù)所得數(shù)據(jù)，選擇合適的標(biāo)度建立直角坐標(biāo)系（圖象盡量分布在坐標(biāo)系平面的大部分面積）。2.

根據(jù)所得數(shù)據(jù)描出各點(diǎn)的位置（描點(diǎn)法）,觀察和思考各點(diǎn)的分布規(guī)律。t/sv/(m/s)描繪小車的v

︱

t圖

各點(diǎn)的分布大致都落在一條直線上，因此，我們可以推斷：如果沒(méi)有實(shí)驗(yàn)誤差的理想情況下，所描出的各點(diǎn)應(yīng)全部落到這條直線上。畫直線時(shí)，讓盡可能多的點(diǎn)處在這條直線上，其余均勻分布，去掉偏差太大的點(diǎn).通過(guò)圖像可以判斷小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。哪一種方法更好？如何利用vIt圖求加速度①取任意兩組數(shù)據(jù)求出Δv

和Δt

，然后代入求解。②在v—t圖象上取一段時(shí)間Δt（盡量取大一些），找出Δt

對(duì)應(yīng)的Δv

，代入求解。（畫圖時(shí)讓不在直線上的點(diǎn)盡可能等量地分布在直線兩側(cè)，就是為了使偏大或偏小的誤差盡可能地抵消，所以圖象也是減小誤差的一種手段，也就是說(shuō)應(yīng)該用圖象上的點(diǎn)，而不是用實(shí)驗(yàn)所得到的數(shù)據(jù)）△va=——△t△va=——△t0.10.20.30.40.50.6t/so0.100.200.300.40v/(m/s)×××××與縱軸的交點(diǎn)是什么意思？如何求加速度？△t=0.4s△v=？0.2m/s

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

：小車