2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律课件

2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律 物体的运动通常是比较复杂的，物体的运动规律各不相同。导弹发射老虎捕食滑板车滑板车、导弹发射、老虎捕食等这些运动中都有速度的变化。怎样探索速度随时间变化的规律呢？ 寻求一种运动的特点和规律，一般要从某个具体事例开始。这一节我们研究小车在重物牵引下的运动，看看小车的速度是怎样随时间变化的。要想知道速度随时间变化的规律，必须知道物体在一系列不同时刻的速度。我们可以用频闪相机拍下运动的变化，但是这样还不故精确，为此我们要借助打点计时器。 一、实验思路要探究一个物体的运动随时间变化的规律，必须知道物体在不同时刻的速度，直接测量瞬时速度是比较困难的，我们可以借助打点计时器先记录物体在不同时刻的位置，再通过对纸带的分析，计算得到相应时刻的瞬时速度。 1、如何设计此实验？把一端带有滑轮的长木板平放在实验桌上，木板上放一个可以左右移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳。小车在槽码的牵引下运动，通过研究纸带上的信息，就可以知道小车运动的速度是怎样随时间变化的。滑轮小车槽码纸带打点计时器细绳长木板 2、需要测量哪些物理量？012345DEFGΔxΔt用直尺测量各个计数点间的距离，或各计数点到0点的距离。△t＝？△x＝？ 3、选用什么器材？电磁打点计时器，6v低压电源，复写纸，导线，一段带有滑轮的长木板，小车，细绳，钩码，刻度尺，坐标纸（用来做v-t图像）。 二、进行实验①把一端带有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路。②让小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳，把小车停在靠近打点计时器的位置。 ③先接通电源启动计时器，然后放开小车，让它拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一行小点。随后，立即关闭电源。④增减所挂的槽码（或在小车上放置重物），更换纸带，再做两次实验。 1、开始释放小车的时候，小车应该靠近打点计时器。2、先通电，后释放小车。3、打点完毕，马上关闭电源。4、钩码的质量要适中，不能质量太大，也不能质量太小。5、实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们被碰坏或跌坏。注意事项 三、数据记录为了便于测量，舍掉纸带开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点。可选择相隔0.1s（也就是相隔四个点）的若干计数点进行测量。 记入自己设计的表格，利用第一章第3节所学的方法得出各计数点的瞬时速度，填入表1中标有“v1”的一行。△x0△x1△x20123 位置编号0123456、、、时间t/s00.10.20.30.40.50.6v1（m·s-1）v2（m·s-1）v3（m·s-1）、、、同理，计算增减槽码后两次实验的速度，分别填入表1中标有“v2”和“v3”的两行内。你能否从表格中的数据看出小车速度随时间变化的定量关系？如果不能，怎么办？ 四、数据分析1、以时间t为横轴、速度v为纵轴、建立直角坐标系。2、根据表1中的v、t数据，在坐标系中描点作出v-t图像。3、通过观察、思考，找出这些点的分布规律。4、让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。可以考虑用v-t图像分析速度v与时间t的定量关系。v(m/s)t/s 00.10.20.30.40.50.61.21.00.80.60.40.2t/sv/(m.s-1)△t1△v1△v2△t2舍去！②小车的速度随时间均匀增加，即小车在做匀加速直线运动。①图线为一条倾斜的直线；实验结论： 用计算机绘制v-t图像借助常用的数表软件，可以迅速、准确地根据表中的数据作出v-t图像，甚至能够写出图像所代表的公式。下面一WPS表格软件为例作简要说明，有兴趣的同学可以试一试。在WPS表格软件工作簿的某一列的单元格中依次输入测量时间，在相邻的一列输入对应的速度值。用鼠标选中这些数据，按照“插入”中的“图表”的提示就能一步步地得到所画的图像。操作过程中WPS会要求确定“图表类型”，这时可以选择“平滑散点图”；还会出现“添加趋势线”的对话框，里面也有一个“类型”标签，其中有几种可选择的函数。由于我们这个实验的数据几乎分布在一条直线上，所以应该选择“线性”类型。 一、实验思路把一端带有滑轮的长木板平放在实验桌上，木板上放一个可以左右移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳。小车在槽码的牵引下运动，通过研究纸带上的信息，就可以知道小车运动的速度是怎样随时间变化的。实验器材有：电磁打点计时器，6v低压电源，复写纸，导线，一段带有滑轮的长木板，小车，细绳，钩码，刻度尺，坐标纸（用来做v-t图像）。注意不需要用秒表。二、进行实验（实验步骤）①把一端带有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路。②让小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳，把小车停在靠近打点计时器的位置。 ③先接通电源启动计时器，然后放开小车，让它拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一行小点。随后，立即关闭电源。④增减所挂的槽码（或在小车上放置重物），更换纸带，再做两次实验。注意事项：1、开始释放小车的时候，小车应该靠近打点计时器。2、先通电，后释放小车。3、打点完毕，马上关闭电源。4、钩码的质量要适中，不能质量太大，也不能质量太小。5、实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们被碰坏或跌坏。三、数据记录（处理纸带）为了便于测量，舍掉纸带开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点。在纸带起始端附近，取一个开始的计数点为0下面连续四个点为一个计数点。 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。计数点瞬时速度的求法四、数据分析v-t图像做法：通过观察、思考，找出这些点的分布规律，让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。②小车的速度随时间均匀增加，即小车在做匀加速直线运动。①图线为一条倾斜的直线；实验结论：