高中物理必修一第二章第一节探究小车速度与时间变化规律优质精校.ppt

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,高中物理必修一第二章第一节探究小车速度与时间变化规律优质课件精校,优选高中物理必修一第二章第一节探究小车速度与时间变化规律优质课件精校版ppt,知识回顾,打点计时器可以测量什么物理量？,位移、时间（测量位移与时间的仪器）,位移,用刻度尺测量,时间,两点的时间间隔为,通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么物理量？,可以求两点间的平均速度一点的瞬时速度加速度,知识回顾,例,1,：下图为某次实验打出的一条纸带，请求出第二点、第四点的瞬时速度及物体运动的加速度。,一、提出问题,物体的运动通常是比较复杂的。放眼所见，物体的运动规律各不相同。,我们如何探索物体运动所蕴含的规律呢？,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，计算得到各个时刻的瞬时速度。,二、设计实验,需要哪些仪器？,打点计时器、学生电源、导线、试验小车、细绳、纸带、复写纸、带滑轮长木板,三、实验步骤,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,穿纸带；挂钩码。,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。,换纸带，加钩码，再做二次,.,视频,四、注意事项,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。,五、数据处理,问题一：怎样选取纸带上的点？,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）。,0,1,2,3,五、数据处理,问题二：如何计算出所取点的瞬时速度？,用求平均速度的方法来代替（用计算较准确的平均速度来代替。,0,1,2,3,1.2cm,1.6cm,2.0cm,2.4cm,平均速度 瞬时速度（如何测,x,）,0,1,2,3,1.2cm,1.6cm,2.0cm,2.4cm,位置,0,1,2,3,时刻,t/s,0.00,0.10,0.20,0.30,速度,v/ms,-1,0.30,0.40,0.50,0.60,五、数据处理,问题三：,如何处理计算出来的数据？,1,、将实验数据填入设计好的表格中。,五、数据处理,2,、根据所得数据，选择合适的标度建立坐标系（让图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）,3,、描点：观察和思考点的分布规律。,4,、拟合：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，用直线拟合，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。,五、数据处理,问题三：,如何处理计算出来的数据？,v/ms,0.10,-1,0.20,0.30,0.40,0.50,0.60,t/s,0.10,0,0.20,0.30,.,.,.,.,v/ms,0.10,-1,0.20,0.30,0.40,0.50,0.60,t/s,0.10,0,0.20,0.30,图像跟纵轴的交点表示什么？图像的倾斜程度表示什么？,三次实验在同一坐标纸上可以作出三条直线，为什么倾斜程度不同？,思考,链接,例,2,：在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点瞬时速度如下,计数点序号,1,2,3,4,5,6,计数点对应的时刻（,s,）,0.10,0.20,0.30,0.40,0.50,0.60,通过计数点的速度（,cm,s,）,44.0,62.0,81.0,100.0,110.0,168.0,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用公式算出加速度,B根据实验数据画出,v,t,图，量出其倾角，由公式,a,=tg,求出加速度,C根据实验数据画出,v,t,图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式 算出加速度,D依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度,例,3,：在,探究小车速度随时间变化的规律,的实验中，某同学的操作有以下步骤,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平板上，并接好电路,C,把一条细绳拴在小车上，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,其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上序号,G,、,H,）,将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。,解析：（,1,）,A,中应先通电，再放纸带。（,2,）,D,中取下纸带前应先断开电源。（,3,）补充步骤,F,：换上新纸带，重复三次。,步骤顺序为：,BFCADG,实验时应注意：,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。,3,应考虑复写纸与纸带的位置关系。,4,钩码数量不能过多，长木板两端高低相差不能太大。,5,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。,6,先接通电源，后让纸带运动。,7,打点结束后立即关闭电源。,实验结论：,小车的速度随时间的增加而均匀增加,小车速度随时间逐渐增大；相同时间里，速度增量相同；成正比,。,小车做匀加速直线运动,方法指导,一、根据纸带判断物体速度随时间变化的规律,例,1,在,“,探究小车速度随时间变化的规律,”,的实验中，图,7,2,甲给出了从,0,点开始，每,5,个点取一个计数点的纸带，其中,0,，,1,，,2,，,3,，,4,，,5,，,6,都为计数点,.,测得：,x1,1.40 cm,，,x2,1.90 cm,，,x3,2.38 cm,，,x4,2.88 cm,，,x5,3.39 cm,，,x6,3.87 cm.,那么：,(1),在计时器打出点,1,2,3,4,5,时，小车的速度分别为：,v,1,16.50 cm/s,，,v,2,_cm/s,，,v,3,26.30 cm/s,，,v,4,31.35 cm/s,，,v,5,_cm/s.,(2),在平面直角坐标系中作出,v,t,图象,(3),分析小车运动速度随时间变化的规律,(2),利用描点法作出,v,t,图象，如图,7,2,乙,所示,.,图,7,2,乙,(3),小车运动的,v,t,图象是一条倾斜向上的直线，说明速度随时间均匀增加，它们是,“,线性关系,”,.,答案,(2),如图,7,2,乙所示,(3),略,二、根据纸带求匀变速直线运动的加速度,例,2,某同学在“探究小车运动速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出,A,、,B,、,C,、,D,、,E,、,F,、,G,共,7,个计数点，其相邻点间的距离如图,7,3,甲所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为,0.1 s.,图,7,3,甲,(1),若从纸带上打,A,点的时刻开始计时，将,B,、,C,、,D,、,E,、,F,各个时刻的瞬时速度标在如图,7,3,乙所示的坐标纸上，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线,图,7,3,乙,(2),计算加速度的大小是多少？,根据计算得出的速度及其对应的时刻，得到如图,7,3,丙所示的,5,个圆点，用描点法作出的小车瞬时速度随时间变化的关系图线如图,7,3,丙所示,图,7,3,丙,实例探究,在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点瞬时速度如下,计数点序号,1,2,3,4,5,6,计数点对应的时刻（,s,）,0.10,0.20,0.30,0.40,0.50,0.60,通过计数点的速度（,cm,s,）,44.0,62.0,81.0,100.0,110.0,168.0,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用公式算出加速度,B根据实验数据画出,v,t,图，量出其倾角，由公式,a,=tan,求出加速度,C根据实验数据画出,v,t,图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式算出加速度,D依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度,C,分析：方法,A,偶然误差较大。方法,D,实际上也仅由始末两个速度决定，偶然误差也比较大，只有利用实验数据画出对应的,v,t,图，才可充分利用各次测量数据，减少偶然误差。由于在物理图象中，两坐标轴的分度大小往往是不相等的，根据同一组数据，可以画出倾角不同的许多图线，方法,B,是错误的。正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公式算出加速度，即方法,C,。,答案,C,小车的速度随时间的增加而均匀增加,B、开始阶段乙车在甲车的前面，20s后乙车比甲车的速度大,为了计算加速度，合理的方法是（）,可以求两点间的平均速度一点的瞬时速度加速度,(1)若从纸带上打A点的时刻开始计时，将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图73乙所示的坐标纸上，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线,在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点瞬时速度如下,4、某物体运动的V-t图像如图所示，下列说法中正确的是 (),3、描点：观察和思考点的分布规律。,1、将实验数据填入设计好的表格中。,30 cm/s，v431.,将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。,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，计算得到各个时刻的瞬时速度。,解析：（1）A中应先通电，再放纸带。,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,D依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度,为了计算加速度，合理的方法是（）,为了计算加速度，合理的方法是（）,35 cm/s，v5_cm/s.,例,2,在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上序号,G,、,H,）,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平板上，并接好电路,C,把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码,D,取下纸带a,E,将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动,F,将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔,将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。,解析：,（,1,）问,A,中应先通电，再放纸带。,（,2,）,D,中取下纸带前应先断开电源。,（,3,）补充步骤,G,：换上新纸带，重复三次。,步骤顺序为：,BFECADG,分析：方法A偶然误差较大。,(2)利用描点法作出vt 图象，如图72乙所示.,30 cm/s，v431.,C根据实验数据画出vt图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式算出加速度,打点计时器可以测量什么物理量？,C根据实验数据画出vt 图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式 算出加速度,例2：在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点瞬时速度如下,A、物体在1s末和3s末运动方向发生变化,为了计算加速度，合理的方法是（）,90 cm，x32.,B将打点计时器固定在平板上，并接好电路,问题一：怎样选取纸带上的点？,E将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔,B根据实验数据画出vt图，量出其倾角，由公式a=tan求出加速度,为了计算加速度，合理的方法是（）,问题与练习：,1,、质量都是,m,的物体在水平面上运动，则在下图所示的运动图像中表明物体做匀速直线运动的图像的是,(),答案：,A,、,C,x,问题与练习：,2,、一枚自制的小火箭由地面竖直向上发射时的,V-t,图像如图所示，则火箭上升到最高点的位置对应图中的,(),A,O,点,B,A,点 点,D,C,点,答案：,D,问题与练习：,3,、甲、乙两车从平直公路上的同一处向同一方向运动，其速度图像如图所示，则,(),A,、开始阶段甲车在乙车的前面，,20s,后乙车比甲车的速度大,B,、开始阶段乙车在甲车的前面，,20s,后乙车比甲车的速度大,C,、,20s,末乙车追上甲车,D,、在某一时刻乙车会追上甲车,答案：,A,、,D,问题与练习：,3,、有一物体做直线运动，其速度图线如图所示那么，物体的加速度和速度方向相同的时间间隔,t,为,(),A,、只有,0t2s B,、只有,2st4s,C 0t2s,和,5st6s D,、,0t2s,和,6st8s,答案：,C,问题与练习：,4,、某物体运动的,V-t,图像如图所示，下列说法中正确的是,(),A,、物体在,1s,末和,3s,末运动方向发生变化,B,、物体在,2s,末回到出发点,C,、物体在,2s,末和,4s,末时速度为零,D,、物体始终向前运动,答案：,CD,谢谢观看！,