2.1实验探究小车速度随时间变化的规律示范课公开课一等奖课件省赛课获奖课件.pptx

一、实验目的1.巩固打点计时器的使用、纸带数据解决和测量瞬时速度的办法.2.通过实验探究，体验如何从实验中获取数据，学会运用图象解决实验数据的科学办法.3.分析小车在重物牵引下速度随时间变化的规律.二、实验原理运用实验纸带上统计的数据，计算出各时刻的瞬时速度，再作出速度—时间图象.1.某点的瞬时速度等于以它为中间时刻的一小段时间内的平均速度.2.若v-t图象为一倾斜直线，则物体的速度随时间均匀变化，图线的斜率表达加速度.三、实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器、学生电源、导线、复写纸)、纸带、一端带有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸(也能够用沙子和小桶替代钩码,用天平称量其质量或用弹簧测力计测其重力,使沙子和小桶的总质量在40克～100克之间).四、实验过程1.实验环节(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)将一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，使纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的背面.(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，按以上环节再做两次实验.2.数据解决(1)表格法①从几条纸带中选择一条比较抱负的纸带，舍掉开始某些比较密集的点，在背面便于测量的地方找一种开始点，作为计数始点，后来依次每五个点取一种计数点，并标明0、1、2、3、4…，测量各计数点到0点的距离x，并填入表中.②分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离Δx1、Δx2、Δx3….③运用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度，填入表格中.④根据表格中的数据，分析速度随时间变化的规律.(2)图象法①在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表达时间，纵轴表达速度，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，偏差比较大的点舍弃不用，如图所示.③观察所得到的直线，分析小车的速度随时间变化的规律.一、实验注意事项1.打点计时器纸带限位器要与长木板的中心线对齐后再固定在长木板上，使纸带、小车、细绳和定滑轮在一条直线上.小车要选择在长木板上运动不跑偏的小车.2.牵引小车的钩码能够用25g的钩码，也能够用沙子和小桶替代钩码，还能够用带盖小塑料瓶替代小桶.3.取下纸带后，将所用钩码质量标在纸带上，并给纸带编号.纸带上的点先选用零点和计数点后再测距离.测量长度时要用长刻度尺对齐各计数点，在不移动刻度尺的前提下，读出各计数点对应的刻度值，然后求得各相邻计数点间的长度值，避免测量误差的积累.4.在坐标纸上画v-t图象时，注意坐标轴单位长度的选用，使图象分布在坐标平面的大部分面积上.5.画v-t图象时，不能用折线将坐标系中所描绘的点连接起来，而应当用一条平滑曲线(或直线)来“拟合”坐标系上所描出的点.当曲线不能通过全部点时，应使点均匀分布在曲线两侧.二、实验误差的来源1.使用电磁打点计时器测物体的运动速度,多处摩擦会影响物体的运动,使用电火花计时器可较好地避免这些摩擦.2.所使用的电源频率不稳定,造成计时误差.3.纸带上计数点间距离的测量带来偶然误差，从而使计算出的瞬时速度有误差.4.长木板各处的摩擦不均匀.5.作出的v-t图线不精确.1.开始释放小车时为什么规定小车靠近打点计时器？先通电打点还是先释放小车？打点完毕后为什么要及时断开电源？提示：(1)开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器.这样才干充足运用纸带，从纸带的一端开始打点，而不至于从纸带中间开始打点.(2)先接通电源，等打点稳定后，再释放小车.(3)打点完毕，立刻断开电源.能够保护打点计时器，避免复写纸因局部打点次数过多而损坏.2.试探究分析应选择什么样的纸带进行研究？选择纸带的哪一部分进行研究？提示：选用一条点迹清晰的纸带，适宜舍弃点迹密集部分，选用点迹较稀疏部分进行研究.3.计时点和计数点同样吗？普通如何选用计数点？这样选用的目的是什么？提示：(1)人为选用的计数点和打点计时器打出的计时点不同，相邻两计数点间尚有计时点.(2)普通在纸带上每隔4个点取一种计数点，即时间间隔为t=0.02×5s=0.1s.(3)这样选用的目的是为了便于测量和计算.4.探究讨论在坐标纸上画v-t图象时有无必要注意坐标轴单位长度的选用？为什么？作出的图象如何分布较抱负？提示：(1)在坐标纸上画v-t图象时，有必要注意坐标轴单位长度的选用.(2)坐标轴单位长度的选用状况将直接影响作出的图象在坐标平面内的分布状况，进而影响实验成果的误差大小.(3)应使作出的图象尽量分布在坐标平面的大部分