实验探究小车速度与时间的关系及逐差法课件.ppt
,期中考试说明,考试内容范围及其分数比例：（章、节序号和全称） 必修一第一章运动的描述 第二章匀变速直线运动的研究 及相关实验考试题型和题量要求：单选题6小题，每小题4分，共24分；双选题6小题，每小题6分，共36分； 非选择题（含实验）3题，共40分。难易比例：基础题：中等题：提高题= 6 ：3 ：1,实验：探究小车速度随时间变化的规律,电火花打点计时器、纸带、刻度尺、交流电源,小车、钩码、细线、一端有滑轮的长木板,实验原理,把纸带跟运动物体连接在一起，并穿过打点计时器，这样纸带上的点不但记录了物体的运动时间，而且相应地表示运动物体在不同时刻的位置。,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，连接好电源。,2、把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上合适的钩码（改变车的质量），放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，再把纸带的另一端固定在小车后面。,3、把小车停在打点计时器处，先接通电源，待打点稳定后，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，立即关闭电源，取下纸带。换上新纸带，重复实验三次,4、从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点子，在后边便于测量的地方找一个开始点来确定计数点。,如图所示,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。,数据处理,问题一：怎样选取纸带上的点？,为了计算的方便和减小误差，一般用连续打五个点的时间作为时间单位，即t=0.1s，也就是每隔四个点取一个计数点,v1=(x1+x2)/2T , v2=(x2+x3)/2T vn,问题二：如何计算计数点附近瞬时速度,数据处理,如何测x？,Example 1:用打点计时器研究物体的自由落体运动，得到如图一段纸带，测得AB=7.65cm， BC=9.17cm. 已知交流电频率是50Hz则打B点时物体的瞬时速度为 m/s.,2.10,问题三：如何处理计算出来的数据？ 从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点，作为计数始点，以后依次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（或者相邻两计数点间的x），计算各点瞬时速度并记录相应数据填入表中.,作出小车的速度-时间图像,在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点 画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计，如图所示,在实验误差允许范围内，小车运动的vt图象是一条倾斜的直线，即小车做 运动。,结论：,匀加速,小车在做匀加速直线运动，那用什么方法求小车的加速度？,思考,1、图像法：v-t图像的斜率即为小车的加速度,2、逐差法求小车的加速度,由此看出，此法在取平均值的表象下，实际上只有s1和s6两个数据被利用，其余的数据s2、s3、s4、s5都没有用，因而失去了多个数据正负偶然误差互相抵消的作用，算出的结果的误差较大。,怎样才能把所有测量数据都利用起来呢？,用逐差法求物体运动的加速度,逐差法对偶数段数据的处理,舍去s3,奇数段应舍去一段长度数据，而变成偶数段，按误差最小分析，理应舍去正中间一段的数值。,逐差法对奇数段数据的处理,另外，还有两种特殊情况,即可求出,如果题目中数据理想情况，发现S2-S1=S3-S2=S4-S3=此时不需再用逐差法，直接使用,若题设条件只有,又如,Example 2:小球作直线运动时的频闪照片如图所示，已知频闪周期T=0.1s，小球相邻位置间距（由照片中的刻度尺量得）分别为OA=6.51cm，AB=5.59cm，BC=4.70cm，CD=3.80cm，DE=2.89cm，EF=2.00cm。小球在位置A时的速度大小vA= m/s小球运动的加速度大小a= m/s2。,0.605,0.90,Example 3: 下面是某同学在“研究匀变速直线运动”实验中得到的一条纸带，纸带上的点0、1、2、3、4、5是他选择的几个计数点，每两个计数点之间都有4个点未画出，打点计时器工作频率是50赫兹，则打点计时器打点的时间间隔是_ S，相邻两个计数点间的间隔T=_S，小车的加速度是_ ，计数点“2”时的瞬时速度是_ ，“4”、“5”两个计数点之间的距离应是_cm,8.92,0.43,0.1,0.02,1.85,实验中注意事项,纸带、小车、拉线和定滑轮在一条直线上，并且滑轮不能过高，纸带与拉线要与木板平行，即固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。每隔四个点选取一个计数点（每五个点选一个计数点），选取5个或者7个计数点两条纸带，一条纸带用图像法求加速度；一条纸带用逐差法求加速度实验结束后带走自己制造的所有垃圾！,作业：课时作业2.1下周二上实验课,
