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《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

发布于:2020-08-17 09:58:58

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高中必修一
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《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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