高中物理第2章匀变速直线运动第1节实验探究小车速随时间变化的规律课件新人教版必修1
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2 0.1s vD=vCE=0.45 m/s
vE= 20.0 9.0 102 m =0.55 m/s
2 0.1s 将各速度及对应时间在坐标系中描点,可知这些点大致在一条直线上.过这些点作一条
直线得到 v-t 图像如图所示 答案(dá àn):(2)图见解析
第十五页，共17页。
(3)根据图线可得小车(xiǎochē)运动的加速度为
第九页，共17页。
典例研习
通法悟道
类型(wùd实à验o(s)h·íyàn拓)原理宽与操思作路
【(l例èi1x】íng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
上一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;
第二页，共17页。
2.活动建议 (1)通过实验研究质量相同、大小不同的物体在空气中下落的情况,从中了解 空气对落体运动的影响. (2)通过查找资料等方式,了解并讨论伽利略对物体运动的研究在科学发展和 人类进步上的重大意义. 二、高考内容及要求 1.匀变速直线运动及其公式、图像(tú xiànɡ).(Ⅱ) 2.实验:研究匀变速直线运动. 说明:匀变速直线运动图像(tú xiànɡ)只限于v-t图像(tú xiànɡ).
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.
第十页，共17页。
其中错误(cuòwù)或遗漏的步骤有
第八页，共17页。
二、误差(wùchā)分析
产生原因
偶然 误差
根据纸带测量的位移有误差
系统 误差
木板的粗糙程度不完全相同
减小方法 测量各计数点到起始点的距离而不是 直接测量相邻计数点间的距离
尽量选用粗糙程度均匀的木板
三、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.要防止钩码落地,避免小车跟滑轮相碰,当小车到达滑轮前及时用手按住. 4.牵引小车的钩码个数要适当,以免加速度过大而使纸带上的点太少,或者加速度太小, 而使各段位移差别不大,使误差(wùchā)增大. 5.画v-t图像时,注意坐标轴单位长度的选取,应使图像尽量分布在较大的坐标平面内.
而 vCE= xCE = 14.0 5.0 102 m =0.45 m/s
2 0.1s
0.2s
答案(dá àn):(1)0.25 0.45
第十四页，共17页。
(2)以打A点时为计时起点(qǐdiǎn),建立v-t坐标系如图(乙)所示.请在图中作出 小车运动的速度与时间的关系图线.
解析:(2)利用(1)中的方法,求得 vC= 9.0 2.0 102 m =0.35 m/s
①
;
②
.
将以上步骤完善后,其合理的顺序为
.
解析:A中应先接通电源,再放开纸带(zhǐ dài);D中取纸带(zhǐ dài)前应先断开电 源.实验步骤合理的顺序为BECADF.
答案:A中应先接通电源,再放开(fànɡ kāi)纸带 D中取纸带前应先断开电源 BECADF
第十一页，共17页。
方法点拨 实验步骤可简化为放置(fàngzhì)→固定→连接→先接后放,开始实验 →重复实验→数据分析.同时还要注意几步:固定时定滑轮要伸出桌面,打点计时器 固定于远离定滑轮的一端;开始实验时先接通电源,后释放小车.
(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB=
度为
m/s.
ห้องสมุดไป่ตู้
m/s.CE间的平均速
第十三页，共17页。
解析:(1)相邻两个计数点间的时间间隔为 0.1 s, 可利用 A,C 间的平均速度表示 B 点的速度,
所以 vB= xAC = 5.0 102 m =0.25 m/s 2 0.1s 0.2s
第十二页，共17页。
类型 实验(shíyàn)数据处理 【(l例èi2x】íng)(2017·铜仁高一检测)在“探究小车速度随时间变化规律”的实验 中二,打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如图(甲) 所示,在纸带上选择6个计数点A,B,C,D,E,F,相邻(xiānɡ lín)两计数点之间还 有四个点未画出,各点到A点的距离依次是2.0 cm,5.0 cm,9.0 cm,14.0 cm, 20.0 cm.
第三页，共17页。
第1节 实验:探究小车速度随时间变化 (biànhuà)的规律
第四页，共17页。
实验(shíyàn)基础 实验(shíyàn)探究 典例研习(yán xí)
第五页，共17页。
实验基础 (cuìqǔ)精华
解读实验·萃取
第六页，共17页。
实验(shíyàn)探究
探寻
一、结数据论处理·提升精度
(3)利用两点间的平均速度等于其内某点的瞬时速度,可通过vn= 数(jìshù)点1,2,3,4的瞬时速度,填入上面的表格中.
xn xn求1 得计
2T
2.作出小车运动的v-t图像 (1)定标度、描点:坐标轴的标度选取要合理,并根据表格中的数据在此坐标系中描点. (2)连线:画一条直线,让这条直线通过尽可能多的点,不在线(zài xiàn)上的点均匀分布 在直线的两侧.
第二章 匀变速(biàn sù)直线运动的研究
第一页，共17页。
(教师参考) 一、课程标准 1.内容标准 (1)通过(tōngguò)史实,初步了解近代实验科学产生的背景,认识实验对物理学发展的推动 作用. (2)经历匀变速直线运动的实验研究过程,理解位移、速度和加速度,了解匀变速直线运动 的规律,体会实验在发现自然规律中的作用. (3)能用公式和图像描述匀变速直线运动,体会数学在研究物理问题中的重要性.
m/s2.
解析:(3)在 v t 图像中,图线的倾斜程度表示加速度,即 a= 0.55m/s 0.25m/s =1 m/s2. 0.4s 0.1s
答案(dá àn):(3)1
第十六页，共17页。
第十七页，共17页。
1.利用纸带测量计算
(1)从纸带中便于测量的点作为计时起点,以后依次(yīcì)每五个点取一个计数点,并标明
0,1,2,3,4…测量各计数点到0点的距离x,并记录在表中.
位置编号 0
1
2
3
4
5
时间t/s
x/m
v/(m·s-1)
第七页，共17页。
(2)分别计算(jìsuàn)出与所求点相邻的两计数点之间的距离x1,x2,x3…
vE= 20.0 9.0 102 m =0.55 m/s
2 0.1s 将各速度及对应时间在坐标系中描点,可知这些点大致在一条直线上.过这些点作一条
直线得到 v-t 图像如图所示 答案(dá àn):(2)图见解析
第十五页，共17页。
(3)根据图线可得小车(xiǎochē)运动的加速度为
第九页，共17页。
典例研习
通法悟道
类型(wùd实à验o(s)h·íyàn拓)原理宽与操思作路
【(l例èi1x】íng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
上一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;
第二页，共17页。
2.活动建议 (1)通过实验研究质量相同、大小不同的物体在空气中下落的情况,从中了解 空气对落体运动的影响. (2)通过查找资料等方式,了解并讨论伽利略对物体运动的研究在科学发展和 人类进步上的重大意义. 二、高考内容及要求 1.匀变速直线运动及其公式、图像(tú xiànɡ).(Ⅱ) 2.实验:研究匀变速直线运动. 说明:匀变速直线运动图像(tú xiànɡ)只限于v-t图像(tú xiànɡ).
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.
第十页，共17页。
其中错误(cuòwù)或遗漏的步骤有
第八页，共17页。
二、误差(wùchā)分析
产生原因
偶然 误差
根据纸带测量的位移有误差
系统 误差
木板的粗糙程度不完全相同
减小方法 测量各计数点到起始点的距离而不是 直接测量相邻计数点间的距离
尽量选用粗糙程度均匀的木板
三、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.要防止钩码落地,避免小车跟滑轮相碰,当小车到达滑轮前及时用手按住. 4.牵引小车的钩码个数要适当,以免加速度过大而使纸带上的点太少,或者加速度太小, 而使各段位移差别不大,使误差(wùchā)增大. 5.画v-t图像时,注意坐标轴单位长度的选取,应使图像尽量分布在较大的坐标平面内.
而 vCE= xCE = 14.0 5.0 102 m =0.45 m/s
2 0.1s
0.2s
答案(dá àn):(1)0.25 0.45
第十四页，共17页。
(2)以打A点时为计时起点(qǐdiǎn),建立v-t坐标系如图(乙)所示.请在图中作出 小车运动的速度与时间的关系图线.
解析:(2)利用(1)中的方法,求得 vC= 9.0 2.0 102 m =0.35 m/s
①
;
②
.
将以上步骤完善后,其合理的顺序为
.
解析:A中应先接通电源,再放开纸带(zhǐ dài);D中取纸带(zhǐ dài)前应先断开电 源.实验步骤合理的顺序为BECADF.
答案:A中应先接通电源,再放开(fànɡ kāi)纸带 D中取纸带前应先断开电源 BECADF
第十一页，共17页。
方法点拨 实验步骤可简化为放置(fàngzhì)→固定→连接→先接后放,开始实验 →重复实验→数据分析.同时还要注意几步:固定时定滑轮要伸出桌面,打点计时器 固定于远离定滑轮的一端;开始实验时先接通电源,后释放小车.
(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB=
度为
m/s.
ห้องสมุดไป่ตู้
m/s.CE间的平均速
第十三页，共17页。
解析:(1)相邻两个计数点间的时间间隔为 0.1 s, 可利用 A,C 间的平均速度表示 B 点的速度,
所以 vB= xAC = 5.0 102 m =0.25 m/s 2 0.1s 0.2s
第十二页，共17页。
类型 实验(shíyàn)数据处理 【(l例èi2x】íng)(2017·铜仁高一检测)在“探究小车速度随时间变化规律”的实验 中二,打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如图(甲) 所示,在纸带上选择6个计数点A,B,C,D,E,F,相邻(xiānɡ lín)两计数点之间还 有四个点未画出,各点到A点的距离依次是2.0 cm,5.0 cm,9.0 cm,14.0 cm, 20.0 cm.
第三页，共17页。
第1节 实验:探究小车速度随时间变化 (biànhuà)的规律
第四页，共17页。
实验(shíyàn)基础 实验(shíyàn)探究 典例研习(yán xí)
第五页，共17页。
实验基础 (cuìqǔ)精华
解读实验·萃取
第六页，共17页。
实验(shíyàn)探究
探寻
一、结数据论处理·提升精度
(3)利用两点间的平均速度等于其内某点的瞬时速度,可通过vn= 数(jìshù)点1,2,3,4的瞬时速度,填入上面的表格中.
xn xn求1 得计
2T
2.作出小车运动的v-t图像 (1)定标度、描点:坐标轴的标度选取要合理,并根据表格中的数据在此坐标系中描点. (2)连线:画一条直线,让这条直线通过尽可能多的点,不在线(zài xiàn)上的点均匀分布 在直线的两侧.
第二章 匀变速(biàn sù)直线运动的研究
第一页，共17页。
(教师参考) 一、课程标准 1.内容标准 (1)通过(tōngguò)史实,初步了解近代实验科学产生的背景,认识实验对物理学发展的推动 作用. (2)经历匀变速直线运动的实验研究过程,理解位移、速度和加速度,了解匀变速直线运动 的规律,体会实验在发现自然规律中的作用. (3)能用公式和图像描述匀变速直线运动,体会数学在研究物理问题中的重要性.
m/s2.
解析:(3)在 v t 图像中,图线的倾斜程度表示加速度,即 a= 0.55m/s 0.25m/s =1 m/s2. 0.4s 0.1s
答案(dá àn):(3)1
第十六页，共17页。
第十七页，共17页。
1.利用纸带测量计算
(1)从纸带中便于测量的点作为计时起点,以后依次(yīcì)每五个点取一个计数点,并标明
0,1,2,3,4…测量各计数点到0点的距离x,并记录在表中.
位置编号 0
1
2
3
4
5
时间t/s
x/m
v/(m·s-1)
第七页，共17页。
(2)分别计算(jìsuàn)出与所求点相邻的两计数点之间的距离x1,x2,x3…