实验：探究小车速度随时间变化的规律PPT课件

《实验：探究小车速度随时间变化的规律》匀变速直线运动的研究PPT下载

第一部分内容：[学习目标]　

1.进一步练习使用打点计时器．

2.会利用平均速度求瞬时速度．

3.会利用v ­t图像处理实验数据，并据此判断物体的运动性质．

4.能根据实验数据求加速度．

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实验探究小车速度随时间变化的规律PPT，第二部分内容：自主预习探新知

一、实验原理与方法

1．利用打点计时器所打纸带的信息，代入计算式vn＝___________，即用以n点为中心的一小段时间间隔的         代替n点的瞬时速度．

2．用描点法作出小车的v­t图像，根据图像的形状判断小车的运动性质．若所得图像为一条倾斜直线，则表明小车做     直线运动．

二、实验器材

打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源．

三、实验步骤

1．如图所示，把一端附有滑轮的长木板放在实验桌上，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，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面．

3．把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点．

4．换上新的纸带，重复实验两次．

5．增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验．

四、数据处理

1．表格法

(1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4、…，如图所示．

(2)依次测出01、02、03、04、…的距离x1、x2、x3、x4、…，填入表中．

五、误差分析

1．木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀．

2．根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速度有误差．

3．作v­t图像时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差．

六、注意事项

1．开始释放小车时，应使小车      打点计时器．

2．先         ，等打点稳定后，再          ．

3．打点完毕，立即           ．

4．选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点     部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少．

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实验探究小车速度随时间变化的规律PPT，第三部分内容：合作探究攻重难

【例1】　在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器在纸带上打的点记录了小车的运动情况．某同学做此实验时的步骤如下：

A．拉住纸带，把小车停在靠近打点计时器的位置，放开纸带，再接通电源；

B．将打点计时器固定在长木板上；

C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上适当的钩码；

D．小车停止运动后，直接取下纸带；

E．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔；

F．换上新纸带，再重复操作两次，然后从各纸带中选取一条点迹清晰的进行测量并数据处理．

其中错误或遗漏的步骤有

①___________________________________________________；

②___________________________________________________.

将以上步骤完善后，其合理的顺序为

_____________________________________________________．

1处理纸带时，一定要分清计时点和计数点，搞清计数点之间的时间间隔T.

2利用极限思想将平均值过渡到瞬时值是物理学中常用的方法.纸带上某点的瞬时速度等于以此为中心的前、后相邻两点间的平均速度.

3标度的选择要结合数据及其分布特点制定，以使图像在坐标系中合理分布，大小适中.

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实验探究小车速度随时间变化的规律PPT，第四部分内容：课时演练提素养

1．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法中正确的是(　　)

A．长木板一定要水平摆放

B．使用刻度尺测量长度时，不必估读

C．使用刻度尺测量长度时，要估读到分度值的下一位

D．作v­t图像时，所描线必须经过每一个点

2．(多选)一小球在水平桌面上做直线运动，用照相机对着小球每隔0.1 s拍照一次，得到一幅频闪照片，用刻度尺量得照片上小球各位置如图所示，已知照片与实物的比例为1∶10，则(　　)

A．图中对应的小球在通过8 cm距离内的平均速度是2 m/s

B．图中对应的小球在通过8 cm距离内的平均速度是1.6  m/s

C．图中对应的小球通过6 cm处的瞬时速度是2.5 m/s

D．图中对应的小球通过6 cm处的瞬时速度是2 m/s

3．打点计时器使用的交流电源频率为50 Hz，在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，若交流电源的频率变小了而未被发现，则测得小车的速度值与真实值比较将(　　)

A．偏大　　　　　B．偏小

C．无影响  D．无法判断

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《实验：探究小车速度随时间变化的规律》匀变速直线运动的研究PPT课件 第一部分内容：明确原理 一、实验思路 1．瞬时速度的计算：各计数点的瞬时速度可用该点前后一段时间内的平均速..

《实验：探究小车速度随时间变化的规律》匀变速直线运动的研究PPT 第一部分内容：实验目的 1．巩固对打点计时器的使用及利用纸带求瞬时速度。 2．学会用实验探究小车速度随时间变化的..

《实验：探究小车速度随时间变化的规律》匀变速直线运动的研究PPT课件

第一部分内容：明确原理

一、实验思路

1．瞬时速度的计算：各计数点的瞬时速度可用该点前后一段时间内的平均速度来代替：vn＝xn＋xn＋12T.

2．根据v－t图象判断运动性质：用描点法可作出小车的v－t图象，根据图象的形状可判断小车的运动性质．

3．加速度的计算：利用v－t图象的斜率求出小车的加速度．

二、实验器材

电磁打点计时器(或电火花计时器)、低压交流电源、导线、纸带、带滑轮的长木板、小车、钩码、细绳、复写纸片、刻度尺．

三、实验步骤

1．如图所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，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，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面．

3．把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点．

4．换上新的纸带，重复实验两次．

5．增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验．

四、数据记录

1．纸带的选取：从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，且开头过于密集的点应舍掉，用纸带的后一段进行测量；若纸带上点与点之间的距离较小，可多个间隔取一个计数点．

2．数据的测量：如图所示，一般不是直接测量相邻两个计数点间的距离，而是先测量出各个计数点到计时零点间的距离x1、x2、x3、x4、x5，再计算出相邻的两个计数点间的距离．

Δx1＝x1，Δx2＝x2－x1，Δx3＝x3－x2，Δx4＝x4－x3，Δx5＝x5－x4.

3．速度的计算：各计数点对应的瞬时速度用平均速度来代替．

4．设计表格并记录相关数据

将各计数点对应的时刻及相邻两计数点间的距离填入下表中，求出对应计数点的速度，并据此分析速度随时间的变化关系．

五、数据分析

1．作出小车运动的v－t图象

(1)建系：在坐标纸上建立直角坐标系，用横坐标轴表示时间，纵坐标轴表示速度．

(2)描点：在坐标纸上确定出各个坐标点的位置．

(3)连线：画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点舍去，如图所示．

2．实验结论

(1)分析小车运动的v－t图象，描述小车的运动速度随时间的变化规律．

(2)据所画v－t图象求出小车运动的加速度a＝Δv/Δt.

六、误差分析

1．木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀．

2．根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速度有误差．

七、注意事项

1．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器．

2．先接通电源，等打点稳定后，再释放小车．

3．打点完毕，立即断开电源．

4．为避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前应及时用手按住．

5．选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒．

6．在坐标纸上画v－t图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量分布在较大的坐标平面内．

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实验探究小车速度随时间变化的规律PPT，第二部分内容：典例导读

对实验原理和实验操作的考查

(2019•呼和浩特期末)用打点计时器可测纸带运动的时间和位移．下面是没有按操作顺序写的不完整的实验步骤，按照你对实验的理解，在各步骤空白处填上适当的内容，然后按实际操作的合理顺序，将各步骤的字母代号按顺序写在空白处．

A．在电磁打点计时器的两接线柱上分别接上导线，导线的另一端分别接在低压________(选填“交流”或“直流”)电源的两个接线柱上．

B．把电磁打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过___________，并压在________下面．

C．用刻度尺测量从计时开始点到最后一个点间的距离Δx.

D．切断电源，取下纸带，如果共有n个清晰的点，则这段纸带记录的时间Δt＝____________．

E．打开电源开关，再用手水平地拉动纸带，纸带上打下一系列小点．

F．利用公式v－＝Δx/Δt计算纸带运动的平均速度．

实验步骤的合理顺序是____________．

对实验数据处理的考查

(2019•荔湾期末)某同学在探究小车速度随时间变化的规律时，对打出的一条纸带进行研究，从O点开始每5个打点取一个计数点(中间4个打点未画出，电源频率为50赫兹)，计数点分别为A、B、C、D、E，该同学已求出各计数点对应的速度，其数值见下表. 

(1)根据以上数据在所给的坐标纸中作出小车的v－t图线(适当标出横、纵坐标刻度). 

(2)计数点O对应的速度为______m/s，加速度为_______m/s2.(结果保留两位有效数字)

图象法处理数据时的两点注意

(1)作图时，要用平滑曲线将这些点连起来，要让尽可能多的点分布在线上，不在线上的点均匀分布在直线两侧，离线较远的点删去，注意不可用折线连接．

(2)利用v－t图象求加速度时，应选用直线上相距较远的两个点来求直线的斜率，即加速度．不能采用量出直线的倾斜角，然后求出其正切值的方法来计算加速度，因为该倾斜角还与坐标轴的标度有关．　 

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《实验：探究小车速度随时间变化的规律》匀变速直线运动的研究PPT

第一部分内容：实验目的

1．巩固对打点计时器的使用及利用纸带求瞬时速度。

2．学会用实验探究小车速度随时间变化的规律，学会用v­t图像处理实验数据。

3．探究小车在重物牵引下运动速度随时间变化的规律。

1．利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度。

2．用v­t图像表示小车的运动情况：以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，用描点法画出小车的v­t图像，图线的倾斜程度表示加速度的大小，如果v­t图像是一条倾斜的直线，说明小车的速度是随时间均匀变化的。

打点计时器、交流电源、纸带、一端带有滑轮的长铝板、小车、细绳、槽码、刻度尺、坐标纸。

1．如图所示，把一端带有滑轮的长铝板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，打点计时器固定在长铝板没有滑轮的一端，连接好电路。

2．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上适当的槽码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车的后面。

3．把小车停在靠近打点计时器的位置，先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一行小点，随后立即关闭电源。

4．换上新纸带，重复实验三次。

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实验探究小车速度随时间变化的规律PPT，第二部分内容：数据处理

1．测量并记录数据

(1)从几条纸带中选择一条点迹最清晰的。为了便于测量，舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点(0点)，每5个点(相隔0.1 s)取一个计数点进行测量，如图所示(相邻两点间还有四个点未画出)。标明0、1、2、3、4、…，测量各计数点到0点的距离x，并记录填入表中。

(2)分别计算出相邻的两计数点之间的位移x1、x2、x3、…。

(3)用一段时间内的平均速度代替这段时间中间时刻的瞬时速度，即vn＝xn＋xn＋12T。例如，图中计数点4的速度v4＝x4＋x52T。并将求得的各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度填入表格中。

2．作出v­t图像分析运动规律

(1)在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点。

(2)画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计，如图所示。

(3)观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律。

(4)根据v­t图像求出小车运动的加速度a＝ΔvΔt。

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实验探究小车速度随时间变化的规律PPT，第三部分内容：考点学习

考点一   实验原理与操作

[典例1]　在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某同学操作的实验步骤如下，找出错误或遗漏的步骤(遗漏步骤可编上序号F、G、…)：

A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸带，再接通电源

B．将打点计时器固定在长木板上，并接好电路

C．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码

D．取下纸带

E．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔

[对点训练]

1．某同学按如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。

(1)图中仪器A叫做________打点计时器，使用220 V________

(填“交流”或“直流”)电源，释放小车前，小车应停在________(填“靠近”或“远离”)仪器A的位置。

(2)使用打点计时器分析小车运动情况的实验中，有以下基本步骤：

A．松开纸带让小车带着纸带运动

B．穿好纸带

C．把打点计时器固定好

D．接通电源进行打点

以上步骤的正确顺序是____________。

考点二  数据处理和误差分析

[典例2]　(2018•山东6月合格考)在利用打点计时器研究小车做匀变速直线运动特点的实验中，某同学得到一条点迹清晰的纸带，选取便于测量的部分进行研究，把计时起点标为0，往后再每隔4个点标定一个计数点，分别标以1、2、3、4、5、6、7，如图所示。

(1)已知相邻两计数点之间的时间间隔为T,1、2两点之间的距离为x2,2、3两点之间的距离为x3，则打下计数点2时小车的瞬时速度为________。

(2)该同学根据测量数据计算出小车的速度并记入表中。请在图中的坐标纸上，根据表中数据作出小车运动的v­t图像；由图像可求得小车加速度的大小a＝________m/s2。

[关键点拨]

数据处理的规范要求

(1)处理纸带时，一定要分清计时点和计数点，搞清计数点之间的时间间隔T。

(2)明确坐标轴的意义并选取合适标度，既要把数据标注在坐标系中，又要匀称直观，合理分布，大小适中。

(3)如果坐标系中的数据点大致落在一条直线上，作图线时应使尽可能多的点落在直线上，不在直线上的点应均匀分布在直线两侧；如果图线是曲线，要用平滑的曲线连接各点。

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《实验：探究小车速度随时间变化的规律》匀变速直线运动的研究PPT下载 第一部分内容：[学习目标] 1.进一步练习使用打点计时器． 2.会利用平均速度求瞬时速度． 3.会利用v t图像处理实..

《实验：探究小车速度随时间变化的规律》匀变速直线运动的研究PPT课件 第一部分内容：明确原理 一、实验思路 1．瞬时速度的计算：各计数点的瞬时速度可用该点前后一段时间内的平均速..