《科学测量：做直线运动物体的瞬时速度》匀变速直线运动的研究PPT

《科学测量：做直线运动物体的瞬时速度》匀变速直线运动的研究PPT

第一部分内容：明确原理

一、实验目的

1．学习使用打点计时器．

2．测量小车的瞬时速度．

3．判断沿斜面下滑的小车是否做匀变速直线运动．

4．能利用v－t图像求加速度．

二、实验器材

电磁打点计时器(或电火花打点计时器)、纸带、低压交流电源(或220 V交流电源)、小车、U形夹、长木板(或者轨道)、毫米刻度尺．

三、实验原理与设计

1．打点计时器及其应用

2.判断物体是否做匀变速直线运动的方法

(1)利用平均速度v＝ΔsΔt，当Δt很短时，可以近似认为平均速度ΔsΔt等于t时刻的瞬时速度，利用速度和时间关系判断物体是否做匀变速直线运动．

(2)利用Δs＝s2－s1＝s3－s2＝…＝sn－sn－1＝aT2判断物体是否做匀变速直线运动．

四、实验步骤

1．将打点计时器固定在长木板的一端，并用垫片垫高此端，使木板倾斜．

2．将长60 cm左右的纸带一端穿过打点计时器，另一端固定于小车，尽量让小车靠近打点计时器．

3．闭合电路开关，稍后释放小车，待小车滑到斜面底端时止住小车，关闭开关，取下纸带．检查点迹．

4．选择一条点迹最清晰的纸带，舍掉开头一些过于密集的点，找一适当的点记为点O.在该点后面，依次标出间隔时间相等的计数点1、2、3、4、5、…

5．根据打点计时器的周期，计算各计数点到O点对应的时间t，测量各计数点与O点间的距离s，并将数据填入设计好的表格中．

五、数据分析

1．表格法

(1)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，作为计数起始点，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，并记录下来填入表中．

(2)分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离x1、x2、x3、…

(3)利用vn＝xn＋xn＋12T求得计数点1、2、3、4的瞬时速度，填入上面的表格中．

(4)根据表格的数据，分析速度随时间怎样变化．

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科学测量做直线运动物体的瞬时速度PPT，第二部分内容：典例解读

热点一、实验原理与操作

某同学按图示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验．

(1)图中仪器A叫做__________打点计时器，使用220 V________电源(选填“交流”或“直流”)，释放小车前，小车应停在________(选填“靠近”或“远离”)仪器A的位置．

(2)使用打点计时器来分析物体运动情况的实验中，有以下基本步骤：

A．松开纸带让物体带着纸带运动

B．穿好纸带

C．把计时器固定好

D．接通电源，进行打点

以上步骤的正确顺序是________．

热点二、实验数据处理与误差分析

在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，电火花打点计时器使用的交流电源频率为50 Hz，记录小车运动的纸带如图甲所示，在纸带上选择标为0～6的计数点，相邻两个计数点间还有四个计时点未画出，纸带旁边并排放着毫米刻度尺，零刻度点跟0计数点对齐．

热点三、实验拓展创新

一小球在桌面上从静止开始做加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球的位置编号．如图甲所示，1位置恰为小球刚开始运动的瞬间，作为零时刻．摄影机连续两次曝光的时间间隔均相同，小球从1位置到6位置的运动过程中经过各位置的速度分别为v1＝0，v2＝0.06 m/s，v3＝________m/s，v4＝0.18 m/s，v5＝________m/s.在图乙所示的坐标纸上作出小球的速度—时间图像(保留描点痕迹)．

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