2019-2020版高中物理人教版必修1课件:2.1实验:探究小车速度随时间变化的规律 .pptx
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1、第二章 匀变速直线运动的研究,1 实验:探究小车速度随时间变化的规律,一,二,三,四,一、实验目的 1.会运用已学知识处理纸带,求各点的瞬时速度。 2.巧用v-t图象处理数据,观察规律。 3.掌握画图象的一般方法,并能用简洁的语言进行阐述。,一,二,三,四,二、实验器材 小车,细绳,钩码,一端附有定滑轮的长木板,打点计时器,低压交流电源,导线两根,纸带,刻度尺等。,一,二,三,四,三、实验原理 1.瞬时速度的计算:计算打各计数点时小车的速度,应在计数点附近取一个很短的时间t,把t时间内的平均速度当作打该点时小车的瞬时速度。 2.加速度的计算:逐差法。 (1)由纸带判断物体是否做加速度恒定的直线
2、运动。,实验打出的纸带如图所示,O、A、B、C、D、E、F为每隔时间t选定的一系列计数点。我们可以认为OA、AB、EF段的平均速度就等于这些段位移所对应时间的中间时刻的瞬时速度,从而可得,一,二,三,四,若小车做加速度恒定的直线运动,则a1=a2=a5,即有x2-x1=x3-x2=x6-x5=x=at2 因此,小车是否做加速度恒定的直线运动,只要看小车在各个连续相等时间内的位移差是否都相等即可。,一,二,三,四,一,二,三,四,温馨提示逐差法将x1、x2、x6各实验数据都利用了,没有丢失数据,使正负偶然误差尽可能抵消,算出a值误差较小。因此,实验中要采用逐差法求加速度。,一,二,四,三,四、实
3、验步骤 1.按图所示,把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,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.把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过定滑轮,下边挂上合适的钩码。将纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面。,一,二,四,三,3.把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就会在纸带上打下一列点。取下纸带后,将所用钩码质量标注在纸带上,并给纸带编号。换上新纸带,改变钩码质量,重复实验2次。 4.从3条纸带中选择一条比较理想的纸带。为了便于测量,舍掉开头一些过于密集的小点,在后面便于测量的地方,找一个适当的小点当作起始点。
4、 5.为了测量方便,我们选择相隔0.1 s(每打5次点的时间间隔)的若干计数点进行测量。在选好的起始点下面标上0,在第6点下面标上1,在第11点下面标上2,在第16点下面标上3以此类推,点0、1、2、3、4、叫计数点,两个相邻计数点间的位移分别是x1、x2、x3、,一,二,四,三,6.根据纸带的长度和计数点的多少选择若干个计数点,一般取7个计数点为宜,并测出6段位移:x1、x2、x3、x4、x5、x6,把测量结果填入自制表格中。 7.利用实验原理中提示的方法,计算出各计数点的瞬时速度,把计算结果记录在自制表格中。 温馨提示小车所挂钩码的个数既不能太多也不能太少,以免加速度过大而使纸带上的点太少
5、,或者加速度太小而使各段位移无多大差别,从而使误差增大。加速度的大小以能在50 cm长的纸带上清楚地取得六七个计数点为宜。,一,二,三,一、实验注意事项 1.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器。 2.应该是先接通电源,再释放小车。 3.断开电源,取下纸带。 4.如打出的点较轻或是短线时,应调整振针距复写纸的高度。 5.选择一条理想的纸带,“理想”是指纸带上的点迹清晰,舍弃点密集的部分,适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别),弄清楚所选时间间隔T等于多少秒。 6.每打一条纸带前,先将定位轴上的复写纸换个位置,以保证打点清晰。 7.不要分段测量各段位移,应尽可能地一次测量完毕(可先统一量出
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