人教版 (新课标)必修11 实验：探究小车速度随时间变化的规律获奖ppt课件

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1：打点计时器可以测量什么物理量?
2：通过打点计时器可以间接测量什么物理量？
根据纸带上给出的数据，求2、4两点的速度和纸带运动的加速度。
在生活中，人们跳远助跑、水中嬉戏、驾车行驶、短道速滑在自然界里，物体下落、鸽子飞翔、猎豹捕食、蜗牛爬行、蚂蚁搬家……这些运动中都有速度的变化．
物体的速度变化存在规律吗？
本节课通过实验探究物体速度随时间变化的规律
问题：利用打点计时器探究小车在砝码带动下的速度变化的规律，需要哪些实验器材，如何设计实验？
打点计时器；纸带；复写纸；低压交流电源；小车；细绳；一端附有滑轮的长木板；刻度尺；钩码；导线
⑴ 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。⑵把细绳拴在小车上，跨过定滑轮挂上适当钩码，纸带穿过打点计时器，另一端固定在小车的后面。⑶ 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。⑷ 换纸带，再做两次。
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,防止小车从木板上掉下来。4．先接通电源，后让纸带运动。5．打点结束后立即关闭电源。
请从保护实验器材并且确保精确度的角度分析，实验应该注意哪些
问题1.怎样选择纸带和和选取纸带上的点？选取纸带：选择所打纸带中最清晰的一条，开头过于密集的点舍掉选取纸带上的点：若纸带上点与点之间的距离较小，可取多个间隔（一般取5个间隔）为一个计数间隔时间（间隔不再是0.02s）（但要看具体情况灵活选定）；给选取的点加标记。
问题2.如何测量数据？根据前面所选的计数点直接测量各个计数点到起点的距离。
问题3.如何对数据做进一步处理？（教师演示实验并进行数据处理） 表格法 图像法
（1）表格法（点击表格切换到Excel）
（2）图象法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
题后小结：求小车加速度的方法方法1.取任意两组数据求出Δv和Δt，然后代入Δv／Δt求解。方法2.在v—t图象上取一段时间Δt（尽量取大一些），找出两个时刻对应的纵坐标值求出Δv，代入Δv／Δt求解。哪一种方法更好？（画图时让不在直线上的点尽可能均匀地分布在直线两侧，就是为了使偏大或偏小的误差尽可能地抵消，所以图象也是减小误差的一种手段，也就是说应该用图象上的点，而不是用实验所得到的数据）
1、小车的速度随时间的增加而均匀增加。
2、小车速度随时间逐渐增大；相同时间里，速度增量相同。
(1)木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀．　(2)根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速度有误差．(3)作v－t图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差.
1、如果交流电频率为50HZ，则以下两相邻计数点间的时间T=0.1S
（1）每5个计时点取一个计数点（计时起点不能算在内）
（3）两相邻计数点间有4个计时点没画出来
（2）间隔4个计时点取一个计数点
两相邻计数点间的时间T=0.08S、0.06S类似
2、如果要求某个点的瞬时速度，就首先把它变为中间时刻（或某个端点），根据如下公式求平均速度，即为该点的瞬时速度。
探究小车速度随时间变化的规律
例1 在“探究小车的速度随时间变化的规律”的实验中，某同学操作过程中有以下实验步骤：
A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先放开纸带，再接通电源；B．将打点计时器固定在长木板上，并连接好电路；C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着适当重的钩码,放手后看小车能否在木板上做平稳的加速运动；D．取下纸带；
E．把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上，并使附有定滑轮的一端伸出桌面；F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔；G．换上新纸带，重复操作两次.
(1)其中有错误的步骤是____________；应改正为____________________．
为了提高纸带的利用率，使尽量多的点打在纸带上，应先接通电源，再释放纸带。
先接通电源，再释放纸带
(2)将改正后的步骤按合理的顺序写在横线上：步骤顺序为______________.
然后接通电源，放开纸带
例2 在《探究小车的速度随时间变化的规律》的实验中，利用打点计时器打出了如图所示的一条纸带，其中1、2、3、4、5、6均为记数点，且相邻的两个计数点之间都还有4个点没有画出来，已知电源的频率为50 Hz.现测得：s1＝1.40cm，s2＝1.90cm，s3＝2.40cm，s4＝2.90cm，s5＝3.40cm，s6＝3.90cm.
(1)在打点计时器打出点2、3、4、5、6时，小车的速度分别为：v2＝____cm/s，v3＝____cm/s，v4＝____cm/s，v5＝_____cm/s.
(3)根据作出的速度—时间图象，求出小车的加速度为_____m/s2(取二位有效数字)．
(2)在下边的坐标纸上作出速度—时间图象(从1开始计时)．
取合适的标度，描点，连线。
(3)图线斜率表加速度
1．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列方法有助于减少实验误差的是( 　)A．选取计数点，把每打5 个点的时间间隔作为一 个时间单位B．使小车运动的加速度尽 量小些C．舍去纸带上开始时密集 的点，只利用点迹清晰、 间隔适当的那一部分进 行测量、计算D．适当减少挂在细绳下钩 码的个数
计数点间的距离大些，测量时相对误差较小
增加钩码个数，适当增大加速度
2．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度，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a＝Δv/Δt算出加速度B．根据实验数据画出v－t图象，量出其倾角，由公式a＝tanα求出加速度
同一组数据在不同的分度值下，对应的角度不同。
C．根据实验数据画出v－t图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间的值用公式a＝Δv/Δt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
只用两个数据，偶然误差较大
根据图象求加速度，相对误差小，图线的斜率表示加速度.
3. 如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，其中x1＝7.05 cm、x2＝7.68 cm、x3＝8.33 cm、x4＝8.95 cm、x5＝9.61 cm、x6＝10.27 cm.
(1)下表列出了打点计时器打下B、D、F时小车的瞬时速度，请在表中填入打点计时器打下C、E两点时小车的瞬时速度(保留三位有效数字)
(2)以A点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度—时间关系图线．
将各时刻的瞬时速度进行描点，连线。
(3)根据你画出的小车的速度—时间的关系图线计算出的小车的加速度a＝________m/s2.(保留两位有效数字)
图象的斜率即加速度的大小