勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究ppt課件

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3.1勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究,1,知識(shí)回顧,問(wèn)題一：,物理上用那些物理量來(lái)描述物體的運(yùn)動(dòng)？判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法是什么？,問(wèn)題二：,物理上測(cè)量時(shí)間和位移大小的儀器是什么？,2,（一）、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,（4~6）v的交流電，頻率：50Hz（即0.02s振動(dòng)一個(gè)周期）,2、構(gòu)造：,3、工作原理,,打點(diǎn)通過(guò)振針、復(fù)寫(xiě)紙,1、工作電壓：,4、能用直流電嗎？,注意：,3,（二）、電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,220v的交流電，頻率：50Hz（即0.02s振動(dòng)一個(gè)周期）,2、構(gòu)造：,3、工作原理,,注意：,1、工作電壓：,4、能用直流電嗎？,打點(diǎn)通過(guò)電火花、墨粉,4,1.對(duì)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器的有關(guān)說(shuō)法中，正確的是( ) A．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器都是使用交流電 B．兩種打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的打點(diǎn)頻率與交流電源的頻率一樣 C．電火花計(jì)時(shí)器在紙帶上打點(diǎn)是靠振針和復(fù)寫(xiě)紙 D．電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打點(diǎn)是靠電火花和墨粉,5,一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?1、掌握判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法。 2、了解打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的結(jié)構(gòu)、原理及使用方法。 3、學(xué)會(huì)利用逐差法和圖像法求解加速度。,二、實(shí)驗(yàn)原理：,3.2勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)探究,任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間間隔（T）內(nèi)位移之差為一恒量。即用Δs＝s2-s1＝s3-s2＝…＝sn-sn－1＝aT2來(lái)判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，用逐差法和作圖法求解加速度。,6,三、實(shí)驗(yàn)器材 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(或電火花計(jì)時(shí)器)、復(fù)寫(xiě)紙、導(dǎo)線、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、交流電源。 四、實(shí)驗(yàn)步驟 1.如圖所示，把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端，連接好電路。,2.把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過(guò)滑輪， 下邊掛上鉤碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器， 并把紙帶的一端固定在小車的后面。 3.把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源后，釋放小車， 讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列小點(diǎn)，關(guān)閉電源。 4.換上新的紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次。,7,五、數(shù)據(jù)處理,從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開(kāi)始一些比較密集的點(diǎn)(那一端和小車相連)，在后面便于測(cè)量的地方找一個(gè)點(diǎn)，作為計(jì)數(shù)始點(diǎn)，以后一般情況依次每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（為什么要選取計(jì)數(shù)點(diǎn)，如何測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離），并標(biāo)明0、1、2、3、4…如圖2所示。,圖2,8,例1：某同學(xué)在研究小車的運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，獲得一條點(diǎn)跡清楚的紙帶，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器每隔0.02s打一個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)，該同學(xué)選A、B、C、D、E、F六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，對(duì)計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量的結(jié)果記錄在下圖中，單位是cm。請(qǐng)判斷小車做什么運(yùn)動(dòng)？小車的加速度為多大？,解：由圖知：S1=AB=1.50cm S2=BC=1.82cm S3=CD=2.14cm S4=DE=2.46cm S5=EF=2.78cm 可見(jiàn)：S2-S1=0.32cm S3-S2=0.32cm S4-S3=0.32cm S5-S4=0.32cm 即小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng),說(shuō)明：,該題提供的數(shù)據(jù)可以說(shuō)是理想化了，實(shí)際中不可能出現(xiàn)S2-S1= S3-S2= S4-S3= S5-S4，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)總是有誤差的。,9,,例2：如下圖所示，是某同學(xué)測(cè)量勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)，從若干紙帶中選出的一條紙帶的一部分，他每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，圖上注明了他對(duì)各計(jì)算點(diǎn)間距離的測(cè)量結(jié)果。試驗(yàn)證小車的運(yùn)動(dòng)是否是勻變速運(yùn)動(dòng)？加速度是多大？,解：S2-S1=1.60cm S3-S2=1.55cm S4-S3=1.62cm S5-S4=1.53cm S6-S5=1.63cm,結(jié)論：,連續(xù)相等時(shí)間位移差不同，由 可知各段計(jì)算出來(lái)的加速都一樣嗎？,小車在任意兩個(gè)連續(xù)相等的時(shí)間里的位移之差，在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等，小車的運(yùn)動(dòng)是勻加速直線運(yùn)動(dòng)。,思考1：,10,,,,,再求加速度有：,相當(dāng)于只用了S6與S1兩個(gè)數(shù)據(jù)，這樣起能起到用多組數(shù)據(jù)減小誤差的目的嗎？。,思考2：,11,方法一“逐差法”求加速度（重點(diǎn)）,即,偶數(shù)段：,奇數(shù)段：,12,方法二“作圖法”求加速度（重點(diǎn)）,1.瞬時(shí)速度的計(jì)算,13,2.作出小車運(yùn)動(dòng)的v－t圖象 (1)定標(biāo)度、描點(diǎn)：坐標(biāo)軸的標(biāo)度選取要合理，應(yīng)使圖象大致分布在坐標(biāo)平面中央。描點(diǎn)時(shí)要用平行于兩坐標(biāo)軸的虛線標(biāo)明該點(diǎn)的位置坐標(biāo)。(所描的點(diǎn)一般用“·”標(biāo)明) (2)連線：畫(huà)一條直線，讓這條直線通過(guò)盡可能多的點(diǎn)，不在線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，偏差比較大的點(diǎn)忽略不計(jì)，如圖3所示。,圖3 (3)觀察所得到的直線，分析物體的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。,14,15,16,七、注意事項(xiàng) (1)開(kāi)始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。 (2)先接通電源，等打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放小車。 (3)打點(diǎn)完畢，應(yīng)立即斷開(kāi)電源。 (4)要防止鉤碼落地，避免小車跟滑輪相碰，在小車到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按住。 (5)牽引小車的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng)，以免加速度過(guò)大而使紙帶上的點(diǎn)太少，或者加速度太小，而使各段位移差別不大，誤差增大。 (6)要區(qū)分打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)和人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，一般在紙帶上每隔四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即時(shí)間間隔t＝0.1 s。 (7)在坐標(biāo)紙上畫(huà)v－t圖象時(shí)，注意坐標(biāo)軸單位長(zhǎng)度的選取，應(yīng)使圖象盡量分布在較大的坐標(biāo)平面內(nèi)。,17,