匀变速直线运动的实验探究-课件
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高中物理课件(人教版2019必修第一册)实验 匀变速直线运动的实验研究(逐差法求加速度)(课件)
m/s＝0.390 m/s。
【例题2】如图所示是某同学测量匀变速直线运动的加速度时，从若干纸带中选中的一条纸带的一 部分，他每隔4个点取一个计数点，图上注明了他对各个计数点间距离的测量结果。(单位：cm)
(1)为了证明小车的运动是匀变速直线运动，请进行下 列计算，填入表内(单位：cm)。
作出小车的v-t图线，并根据图线求出a＝_1_._2_6_m__/s_2。
(4)图线与纵轴交点的物理意义是表__示__计__数__点__A__对__应__的__速__度__大__小。
解析： (1)由题图甲纸带可知，xBC－xAB＝xCD－xBC＝xDE－xCD＝12.6 mm，由此可知，小车在相等时间间隔内 的位移之差是一个定值，且小车在运动过程中，在相等时间内的位移变大，故小车做匀加速直线运动。
(2)计数点间的时间间隔 T＝0.1 s，小车的瞬时速度
vB＝x2ATC＝272.6××01.10－3
xAD－xAB m/s＝0.138 m/s，vC＝ 2T ＝
60.3－7.5 ×10－3
2×0.1
m/s＝0.264 m/s，
xAE－xAC 105.6－27.6 ×10－3
vD＝ 2T ＝
2×0.1
邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T＝0.1 s。 (1)根据纸带信息可判定小车做_匀__加__速__直__线__运__动__运动。 (2)计算各点瞬时速度：vB＝__0_._1_3_8__ m/s， vC＝__0_.2_4_6__ m/s，vD＝__0_.3_9_0___ m/s。 (3)以打A点为计时起点，在图乙所示坐标中
A．时间间隔 B．位移 C．加速度 D．平均速度
01
基本原理与操作
➢实验目的 (1)练习正确使用打点计时器 (2)会利用纸带求匀变速直线运动的瞬时速度、加速度
八年级下册2.2匀变速直线运动的研究课件(人教版必修1)1
匀
变
速
直
线
运 动
2、初速度v0
：计时起点（ t ＝0 ）的速度
的 末速度v：时刻t 的速度
速
度 速度的变化量为： △v = v – v0
与
时
间
的
关
系
匀
变
速
直
线
运 动
2、初速度v0
：计时起点（ t ＝0 ）的速度
的 末速度v：时刻t 的速度
速
度 速度的变化量为： △v = v – v0
与
时 3、速度与时间关系：
例 题
某汽车在某路面紧急刹车时，加速度大小是
2 6m/s2，如果必须在2s内停下，汽车的行驶速
度最高不能超过多少？
取汽车初速度的方向为正方向，
已知v=0m/s，t=2s，a=-6m/s2
说明：一般规定初速度方向为正方向
例 题
某汽车在某路面紧急刹车时，加速度大小是
2 6m/s2，如果必须在2s内停下，汽车的行驶速
求：v
说明：一般规定初速度方向为正方向
例 汽车以40km/h的速度匀速行驶,现以0.6m/s2 题 的加速度加速10s后速度能达到多少? 1
取汽车初速度的方向为正方向
已知v0=40km/h=11m/s a =0.6m/s2，t =10s
求：v
解：根据v = v0+at 可得10s时速度为：
v=11m/s+0.6m/s2×10s
例 汽车以40km/h的速度匀速行驶,现以0.6m/s2 题 的加速度加速10s后速度能达到多少? 1
说明：一般规定初速度方向为正方向
例 汽车以40km/h的速度匀速行驶,现以0.6m/s2 题 的加速度加速10s后速度能达到多少? 1
物理课件(新教材鲁科版)第一章运动的描述匀变速直线运动的研究实验一探究小车速度随时间变化的规律
s打一
(2)电火花打点计时器(如图)
3.工作条件： 电磁打点计时器： 4~6 V 交流电源 电火花打点计时器： 220 V 交流电源
二、实验：探究小车速度随时间变化的规律 1.实验器材 电火花打点计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、 纸带、细绳、槽码、 刻度尺 、导线、 交流 电源. 2.实验过程 (1)按照实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源； (2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的槽码，纸带穿过 打点计时器，固定在小车后面； (3)把小车停在靠近打点计时器处，先 接通电源 ，后 放开小车 ； (4)小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带； (5)更换纸带重复实验三次，选择一条比较理想的纸带进行测量、分析.
由题意可知T＝0.1 s，根据匀变速运动中间时刻的瞬时速度等于这 一段时间的平均速度，可得vB＝s2ATC＝0.810 m/s.根据逐差法可得sCF－
sOC＝a(3T)2 解得a＝sCF9－T2sOC≈2.06 m/s2
(3)对于减小实验误差来说，采取的下列方法中不正确的有____B____. A.选取记数点，把每打五个点的时间间隔(T＝0.1 s)作为一个时间单位 B.使小车运动的加速度尽量小些 C.舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、间隔适当的那一部分进行测
根据题述，物块加速下滑，在A、B、C、D、E五个点中，打点计时 器最先打出的是A点. 根据刻度尺读数规则可读出，B点对应的刻度为1.20 cm，C点对应的 刻度为3.15 cm，D点对应的刻度为5.85 cm，E点对应的刻度为9.30 cm， AB＝1.20 cm，BC＝1.95 cm，CD＝2.70 cm，DE＝3.45 cm.
s内的平均速度，则v1＝1
《匀变速直线运动》课件
减速点
v1= 0
v2= 30 m / s
a2 =1.0 m/s2
车站 恢复速度 x
解：（1）列车做匀减速直线运动
初速度 v0= 30 m/s， 加速度 a减= ̶ 0.6 m/s2， 末速度 v=0
v/(m s1) 30
根据匀变速直线运动速 度与时间的关系式，有
0 t减
t /s
v=v0+at，得
t减
1 2
at
2
量 式
v2 v02 2ax
知识梳理与整合
匀变 速直 线运 动的 研究
实验探究 运动规律 知识应用
物体只在重力作 用下从静止开始 下落的运动，叫
作自由落体运动。
竖直向下 g
9.8 m/s2
v gt
x 1 gt2 2
研究方法
建立模型
研
究
科学推理
方
法
实验研究
实验探究+逻 辑推理
匀变速直线运动 自由落体运动 应用极限思想研究匀变速直线 运动的位移与时间的关系
研究方法 ——实验研究
3 计算机绘制 v-t 图像 使用计算机软件，可以迅速、准确地作出运 动的v-t图像。
研究方法 ——实验探究+逻辑推理
实逻
+ 验 辑
探推 究理
研究方法 ——实验探究+逻辑推理
提出问题 自由落体运
动的规律
所有小球下落时 得出结论
的加速度都相同
提出猜想
vt
数学推理
vt
x t2
课堂小结
➢知识梳理与整合
实验探究 理论分析 知识应用
➢研究方法
建立模型 科学推理 实验研究 实验探究+逻辑推理
v1= 0
v2= 30 m / s
a2 =1.0 m/s2
车站 恢复速度 x
解：（1）列车做匀减速直线运动
初速度 v0= 30 m/s， 加速度 a减= ̶ 0.6 m/s2， 末速度 v=0
v/(m s1) 30
根据匀变速直线运动速 度与时间的关系式，有
0 t减
t /s
v=v0+at，得
t减
1 2
at
2
量 式
v2 v02 2ax
知识梳理与整合
匀变 速直 线运 动的 研究
实验探究 运动规律 知识应用
物体只在重力作 用下从静止开始 下落的运动，叫
作自由落体运动。
竖直向下 g
9.8 m/s2
v gt
x 1 gt2 2
研究方法
建立模型
研
究
科学推理
方
法
实验研究
实验探究+逻 辑推理
匀变速直线运动 自由落体运动 应用极限思想研究匀变速直线 运动的位移与时间的关系
研究方法 ——实验研究
3 计算机绘制 v-t 图像 使用计算机软件，可以迅速、准确地作出运 动的v-t图像。
研究方法 ——实验探究+逻辑推理
实逻
+ 验 辑
探推 究理
研究方法 ——实验探究+逻辑推理
提出问题 自由落体运
动的规律
所有小球下落时 得出结论
的加速度都相同
提出猜想
vt
数学推理
vt
x t2
课堂小结
➢知识梳理与整合
实验探究 理论分析 知识应用
➢研究方法
建立模型 科学推理 实验研究 实验探究+逻辑推理
高一物理探究匀变速直线运动PPT优秀课件
图 2－3－6
(1)计算小车通过计数点“B”的瞬时速度 vB＝________m/s. (2)小车的加速度是 a＝__________m/s2. 思路点拨：(1)相邻两计数点之间还有四个点未画出，说明 计数点的时间间隔为 T＝0.1 s 所以 B 点速度为 vB＝s2ATC＝52.20×0×0.110－3 m/s＝0.26 m/s
(5)一般情况下，每 5 个点取一个计数点，标明各计数点， 测出相邻两个计数点之间的__距__离_，求出各计数点的__瞬__时__速__度， 并求出加速度；
(6)描点作图，画出小车的_v_－__t_图__象__． 4．分析图象得出结论：如果图象是一条倾斜的直线，则小 车做_匀__变__速__直__线__运__动__．
实验：探究匀变速直线运动
实验原理分析 1．实验目的：用_打__点__计__时__器__研究小车在重物牵引下的运动， 探究小车速度随时间的变化规律． 2．实验原理：分析纸带求出各位置速度并求出加速度． 3．实验步骤 (1)把一端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远离滑轮的一端，并把 纸带穿过_打__点__计__时__器__，连接好电路；
通过计数点 44.0
的速度(cm/s)
23456 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
62.0 81.0 100.0 110.0 168.0
(1)为了计算加速度，合理的方法是( )
A．根据任意两计数点的速度公式，用 a＝Δv/Δt 算加速度 B．根据实验数据画出 v－t 图，量出其倾角，由公式 a＝tan α求加速度 C．根据实验数据画出 v－t 图，由图上相距较远的两点， 由 a＝Δv/Δt，求 a D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出其平均值 作小车的加速度 (2)由上表中给出的数据，用作图法求其加速度．
(1)计算小车通过计数点“B”的瞬时速度 vB＝________m/s. (2)小车的加速度是 a＝__________m/s2. 思路点拨：(1)相邻两计数点之间还有四个点未画出，说明 计数点的时间间隔为 T＝0.1 s 所以 B 点速度为 vB＝s2ATC＝52.20×0×0.110－3 m/s＝0.26 m/s
(5)一般情况下，每 5 个点取一个计数点，标明各计数点， 测出相邻两个计数点之间的__距__离_，求出各计数点的__瞬__时__速__度， 并求出加速度；
(6)描点作图，画出小车的_v_－__t_图__象__． 4．分析图象得出结论：如果图象是一条倾斜的直线，则小 车做_匀__变__速__直__线__运__动__．
实验：探究匀变速直线运动
实验原理分析 1．实验目的：用_打__点__计__时__器__研究小车在重物牵引下的运动， 探究小车速度随时间的变化规律． 2．实验原理：分析纸带求出各位置速度并求出加速度． 3．实验步骤 (1)把一端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远离滑轮的一端，并把 纸带穿过_打__点__计__时__器__，连接好电路；
通过计数点 44.0
的速度(cm/s)
23456 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
62.0 81.0 100.0 110.0 168.0
(1)为了计算加速度，合理的方法是( )
A．根据任意两计数点的速度公式，用 a＝Δv/Δt 算加速度 B．根据实验数据画出 v－t 图，量出其倾角，由公式 a＝tan α求加速度 C．根据实验数据画出 v－t 图，由图上相距较远的两点， 由 a＝Δv/Δt，求 a D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出其平均值 作小车的加速度 (2)由上表中给出的数据，用作图法求其加速度．
人教版高中物理必修1第二章实验-探究小车速度随时间变化的规律(25张)-PPT优秀课件
交点是什
么意思？
0.1
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
t/s
人教版高中物理必修1第二章2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 (共25 张PPT) 【PPT优 秀课件 】-精 美版
人教版高中物理必修1第二章2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律 (共25 张PPT) 【PPT优 秀课件 】-精 美版
注 意 1.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器 事 2.先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再 项 释放小车，当小车停止运动时及时断开电源
3.实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们 被碰坏或跌坏。所以，当小车到达滑轮前及时 用手按住它。
4.小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加 速度过大而使纸带上打的点太少，或加速度太 小使各段位移无法区别，从而使误差增大
处 问题1：怎样分析和选取纸带上的点？ 理 舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始,若纸 的 带上点与点之间的距离较小，每五个计时点取一 纸 个计数点 ,依次标号为0，1，2，3，4，5 （间隔 带 是0.1s）。
过于密集/ 不清晰的点
0.10s
0.10s
处 问题2：如何计算出所取点的瞬时速度？
理
器 打点计时器
材
纸带
小车
细绳
一端附有定滑 轮的长木板
钩码
实 ⑴ 把附有滑轮的长木板放在实验桌上；将细绳绕过 滑轮并使滑轮伸出桌面；把打点计时器固定，连接
验 好电路。 步 ⑵ 将纸带穿过打点计时器，连在小车后面。在小车
的另一端通过细绳挂上钩码。
骤 ⑶ 先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运 动，打完一条纸带后立即关闭电源。 ⑷ 更换纸带，重复做三次。
第二章 匀变速直线运动的研究
《匀变速直线运动》课件
匀变速直线运动与力的合成与分解
总结词
力的合成与分解是解决匀变速直线运动问题的重要工 具，通过力的合成与分解可以将复杂的问题简化为简 单的模型。
详细描述
在解决匀变速直线运动问题时，我们常常需要分析物 体的受力情况，并根据力的合成与分解的知识，将多 个力合成或分解为一个或几个力，从而简化问题。例 如，在分析斜面上的物体的运动时，可以将重力分解 为沿斜面和垂直斜面的两个分力，然后根据牛顿第二 定律求解加速度和速度。
匀变速直线运动与能量守恒定律
总结词
能量守恒定律是解决匀变速直线运动问题的另一个重要工具，通过分析物体的动能和势能的变化，可以求解物体 的速度和位移。
详细描述
在匀变速直线运动中，物体的动能和势能的变化满足能量守恒定律。因此，通过分析物体的动能和势能的变化， 可以求解物体的速度和位移。例如，在分析从静止开始下落的物体时，可以利用能量守恒定律求出物体下落的高 度和速度。
竖直上抛运动
要点一
总结词
竖直上抛运动是初速度不为零的匀变速直线运动，加速度 为负的地球重力加速度。
要点二
详细描述
竖直上抛运动是指物体以一定初速度向上抛出，仅受重力 作用，加速度为负的匀变速直线运动。竖直上抛运动的公 式包括：速度公式v=v₀-gt，位移公一个典型的匀减速直线运动问题，需要 考虑汽车的初速度、加速度和刹车距离等因素。
距离时间图象可以展示出物体在匀变速直 线运动过程中随时间变化的位移情况。通 过图象，可以观察到距离随时间的变化趋 势，从而理解加速度对位移的影响。
加速度时间图象
总结词
直观反映加速度随时间的变化关系
详细描述
加速度时间图象可以清晰地展示出匀变速直 线运动过程中加速度随时间的变化规律。通 过观察图象，可以了解加速度的大小和方向 ，进一步理解匀变速直线运动的本质。
实验1 研究匀变速直线运动 (共49张PPT)
图实12
(1)请完成以下主要实验步骤：按图(a)安装实验器材并连接电源；竖直提起 系有重物的纸带，使重物 ________( 填“靠近”或“远离”) 计时器下端； ________，________，使重物自由下落；关闭电源，取出纸带；换新纸带重复 实验． (2)图(b)和(c)是实验获得的两条纸带，应选取________(填“b”或“c”)来计算 重力加速度，在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地 重力加速度，主要原因是空气阻力和________．
5．纸带选取：选择一条点迹清晰的纸带，舍弃点密集部分，适当选取计数 点． 6．准确作图 在坐标纸上，纵、横轴选取合适的单位，(避免所描点过密或过疏，而导致 误差过大)仔细描点连线，不能连成折线，应作一条直线，让各点尽量落到这条 直线上，落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧．
高考方向 考点一 实验原理与操作 [例 1] (2015· 广东高考)某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度．
图实17
单位：cm x1 x2 x3 x4 h s
10.76 15.05 19.34 23.65 48.00 80.00 根据表中数据，完成下列填空： (1)物块的加速度 a＝________m/s2(保留三位有效数字)． (2)因为________________，可知斜面是粗糙的．
【解析】 (1)根据匀变速直线运动的推论，利用逐差法，得 x3－x1＝2a1T2 x4－x2＝2a2T2 a1＋a2 1 a＝ 2 ，又知 T＝ f ＝0.1 s 联立以上各式得 a≈4.30 m/s2. (2)如果斜面光滑，根据牛顿第二定律得，物体下滑的加速度 a′＝gsin θ＝g h 2 ＝ 5.88 m/s ＞a，所以斜面是粗糙的． s h 【答案】 (1)4.30 (2)a＜g s ＝5.88 m/s2
《匀变速直线运动》课件
二、纸带分析常用方法及规律
用打点计时器研究物体的运动规律是中学物理常用的方法. 要探究物体运动规律，就要分析打出的纸带.纸带分析时要做的 工作一般有：
1.判定物体是否做匀变速运动 因打点计时器每隔相同时间 T 打一个点，设物体初速度为 v0，则第一个 T 内纸带位移 s1＝v0T ＋12aT 2，
3．(多选)一物体以5m/s的初速度在光滑斜面上向上运动，其
加速度大小为2m/s2，设斜面足够长，经过t时间物体位移的
大小为4 m．则时间t可能为( ACD )
A．1 s B．3 s C．4 s D.5＋ 41 s 2
解：当物体的位移为
4m
时，根据
x＝v0t＋12at2
得，4＝5t－1×2t2， 2
《匀变速直线运动》
一.匀变速直线运动
(1)定义：沿着一条直线，且加速度不变的运动。 (2)特点： ①加速度不变②速度随时间均匀变化（相等时间内速 度变化量相等）③速度时间图像是一条倾斜直线。 (3)分类： ①匀加速直线运动，a与v0同方向； ②匀减速直线运动，a与v0反方向。
一.匀变速直线运动的常用规律
飞机的离舰速度是（ C ）
A．40m/s B．45m/s C．50m/s D．55m/s
解：前一段过程，由速度位移公式得 v12 2a1x1
代入数据解得 v1 30 2m / s
后一段过程，由速度位移公式得
v22
v12
2a2 x2
代入数据解得 v2 50m / s
2．汽车以10m/s的速度在水平路面上做匀速直线运动，后来以
直线运动；初位置坐标为s0 动；初速度为v0
⑤交点的纵坐标表示三个运 ⑤交点的纵坐标表示三个运
动质点相遇时的位置
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余均匀分布，去掉偏差太大的点
思考
• ① 为什么画出的是一条直线？ • ② 若某个点明显偏离直线，可能是什么原
因及怎样处理？ • ③ 从图上可以看出小车的速度随时间怎样
变化？
•
9、有时候读书是一种巧妙地避开思考 的方法 。2021/2/272021/2/27Saturday, February 27, 2021
•
13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/2/272021/2/272021/2/272021/2/272/27/2021
•
14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年2月27日星期 六2021/2/272021/2/272021/2/27
•
15、最具挑战性的挑战莫过于提升自 我。。2021年2月2021/2/272021/2/272021/2/272/27/2021
第3章 匀变速直线运动的研究
第1节 匀变速直线运动的实验探究
• 实验室如何获得较简单的运动？ • 如何设计实验？ • 需要哪些器材？
一、实验设计
二、实验步骤
• ⑴ 木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点 计时器固定，连接好电路
• ⑵ 穿纸带；挂钩码。 • ⑶ 先接通电源，然后放开小车，让小车拖
着纸带运动，打完一条后立即关闭电源。 • ⑷ 换纸带，加钩码，再做一次.
•
16、业余生活要有意义，不要越轨。2021/2/272021/2/27Februar y 27, 2021
•
17、一个人即使已登上顶峰，也仍要 自强不 息。2021/2/272021/2/272021/2/272021/2/27
谢谢观赏
You made my day!
我们，还在路上……
四、纸带分析
• 怎样分析和选取纸带上的点 • 开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始,
每隔五个间隔取一个计数点，(每两个计数 点之间的时间间隔是0.1s）； • 取六个点，标号 0，1，2，3，4，5 • 如何计算所取点的速度？
• 平均速度 → 瞬时速度（如何测△x）
• 如何设计表格记录数据？
•
10、阅读一切好书如同和过去最杰出 的人谈 话。2021/2/272021/2/272021/2/272/27/2021 8:42:13 PM
•
11、越是没有本领的就越加自命不凡 。2021/2/272021/2/272021/2/27Feb-2127-Feb-21
•
12、越是无能的人，越喜欢挑剔别人 的错儿 。2021/2/272021/2/272021/2/27Satur day, February 27, 2021
三`实验注意点
• 1．固定打点计时器时应让限位孔处在长 木板的中央位置。
• 2．滑轮不能过高,细绳应与木板平行. • 3．小车应由紧靠打点计时器处开始释放，
在撞击长木板末端前应让小车停止运动, 防止小车从板上掉下来。 • 4．先接通电源，后让纸带运动。 • 5．打点结束后立即关闭电源。
回忆
• 纸带能给我们提供哪些信息？ • 通过测量或计算还能得到哪些信息？
• 1、列表法。
五`数据处理
位置
0
1
2
3
4/ms-1
• 1、列表法。
五`数据处理
• 2、图象法（v - t 图象）：
• ① 根据所得数据，选择合适的标度建系（图 象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）
• ② 根据所得数据确定点的位置,观察和思考 点的分布规律。
• ③ “拟合”图象：从点的分布可以有很大把 握地说这些点应该在一条直线上，画出一条 直线，让尽可能多的点处在这条直线上，其