實(shí)驗(yàn)探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系上課課件

1、探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系 實(shí)驗(yàn)預(yù)備知識(shí) 一、實(shí)驗(yàn)的重要性一、實(shí)驗(yàn)的重要性 (自學(xué)自學(xué)) 二、怎樣做好物理實(shí)驗(yàn)二、怎樣做好物理實(shí)驗(yàn) 1、不僅動(dòng)手，而且動(dòng)腦、不僅動(dòng)手，而且動(dòng)腦 2、實(shí)事求是，尊重事實(shí)、實(shí)事求是，尊重事實(shí) 3、謹(jǐn)慎操作，細(xì)心分析、謹(jǐn)慎操作，細(xì)心分析 三、誤差和有效數(shù)字三、誤差和有效數(shù)字 1、誤差：測(cè)量值跟被測(cè)量的真實(shí)值之間的差異、誤差：測(cè)量值跟被測(cè)量的真實(shí)值之間的差異 、誤差的來(lái)源：、誤差的來(lái)源： 一、儀器本身和缺陷一、儀器本身和缺陷 （系統(tǒng)誤差）（系統(tǒng)誤差） 二、實(shí)驗(yàn)人員操作的讀數(shù)不準(zhǔn)確二、實(shí)驗(yàn)人員操作的讀數(shù)不準(zhǔn)確 （偶然誤差）（偶然誤差） 、通過(guò)

2、改進(jìn)儀器和謹(jǐn)慎操作，可以減小誤差，、通過(guò)改進(jìn)儀器和謹(jǐn)慎操作，可以減小誤差， 但任何測(cè)量都不能消滅誤差。但任何測(cè)量都不能消滅誤差。 2、誤差的分類(lèi)、誤差的分類(lèi) 分類(lèi)分類(lèi) 產(chǎn)生原因產(chǎn)生原因 解決辦法解決辦法 多次測(cè)量取平均多次測(cè)量取平均 偶然誤差偶然誤差 由偶然因素造成由偶然因素造成 系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差 由儀器結(jié)構(gòu)缺陷、由儀器結(jié)構(gòu)缺陷、實(shí)驗(yàn)方法不完善實(shí)驗(yàn)方法不完善 測(cè)量值測(cè)量值 實(shí)際測(cè)量的結(jié)果實(shí)際測(cè)量的結(jié)果 改進(jìn)原理改進(jìn)原理 采用高精度儀器采用高精度儀器 真實(shí)值真實(shí)值 一般取多次測(cè)量取平均的結(jié)果（或已知）一般取多次測(cè)量取平均的結(jié)果（或已知） 絕對(duì)誤差?100%絕對(duì)誤差測(cè)量值真實(shí)值相對(duì)誤差測(cè)量值3 3

3、、有效數(shù)字、有效數(shù)字 長(zhǎng)度的測(cè)量長(zhǎng)度的測(cè)量需估讀到最小分度值的下一位需估讀到最小分度值的下一位 xA=13.3mm xB=19.0mm 三位有效數(shù)字三位有效數(shù)字 科學(xué)計(jì)數(shù)法科學(xué)計(jì)數(shù)法 ?3特別大的數(shù)字或特別小的數(shù)字特別大的數(shù)字或特別小的數(shù)字 0.0063m?6.3?10 m384000000m?3.84?10km5中學(xué)階段運(yùn)算結(jié)果一般取中學(xué)階段運(yùn)算結(jié)果一般取 兩位或三位兩位或三位有效數(shù)字有效數(shù)字 實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶?shí)驗(yàn)?zāi)康模簩W(xué)會(huì)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用、紙帶數(shù)據(jù)處學(xué)會(huì)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用、紙帶數(shù)據(jù)處理、測(cè)瞬時(shí)速度以及速度時(shí)間圖象的基礎(chǔ)上，理、測(cè)瞬時(shí)速度以及速度時(shí)間圖象的基礎(chǔ)上，運(yùn)用這些知識(shí)和技能探究小車(chē)速度隨時(shí)間變

4、化的運(yùn)用這些知識(shí)和技能探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系。關(guān)系。 實(shí)驗(yàn)器材實(shí)驗(yàn)器材：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，紙帶，復(fù)寫(xiě)紙片，電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，紙帶，復(fù)寫(xiě)紙片，低壓電源，小車(chē)，細(xì)繩，一端附有滑輪的長(zhǎng)木板，低壓電源，小車(chē)，細(xì)繩，一端附有滑輪的長(zhǎng)木板，刻度尺，鉤碼，兩根導(dǎo)線?？潭瘸?，鉤碼，兩根導(dǎo)線。 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理：本實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)物理量是各本實(shí)驗(yàn)實(shí)測(cè)物理量是各 計(jì)數(shù)點(diǎn)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離和計(jì)數(shù)時(shí)間。之間的距離和計(jì)數(shù)時(shí)間。 x1?x2v瞬?2 T進(jìn)行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn) ? 把一端附有滑輪的長(zhǎng)木板水平放在實(shí)驗(yàn)桌上，把一端附有滑輪的長(zhǎng)木板水平放在實(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)木并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)

5、木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端，連接好電路板上遠(yuǎn)離滑輪的一端，連接好電路 ? 把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上，使細(xì)繩跨過(guò)滑輪，下把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上，使細(xì)繩跨過(guò)滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，啟動(dòng)電源，然后放開(kāi)小車(chē)，邊掛上合適的鉤碼，啟動(dòng)電源，然后放開(kāi)小車(chē)，讓小車(chē)拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打完一條后，關(guān)閉電源讓小車(chē)拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打完一條后，關(guān)閉電源 ? 換上紙帶，重復(fù)操作三次換上紙帶，重復(fù)操作三次 注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)： 1 1在安裝儀器時(shí)，要注意讓滑輪伸出桌面外；在安裝儀器時(shí)，要注意讓滑輪伸出桌面外；細(xì)繩應(yīng)與木板平行；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)與低壓電源細(xì)繩應(yīng)與木板平行；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)與低壓電源4 46V6V交流輸出連接；如果用電火花計(jì)時(shí)器，交流

6、輸出連接；如果用電火花計(jì)時(shí)器，不再需要使用低壓電源；實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意保護(hù)小不再需要使用低壓電源；實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意保護(hù)小車(chē)及滑輪，要避免它們被碰壞或跌壞。車(chē)及滑輪，要避免它們被碰壞或跌壞。 2 2選擇紙帶的原則：點(diǎn)跡清晰且連續(xù)相等時(shí)選擇紙帶的原則：點(diǎn)跡清晰且連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差大致相等。間內(nèi)的位移差大致相等。 3 3注意計(jì)時(shí)點(diǎn)和計(jì)數(shù)點(diǎn)的區(qū)別注意計(jì)時(shí)點(diǎn)和計(jì)數(shù)點(diǎn)的區(qū)別 處理數(shù)據(jù) 選擇一條較理想的紙帶，用平均速度代替瞬選擇一條較理想的紙帶，用平均速度代替瞬時(shí)速度的方法得到各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度時(shí)速度的方法得到各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度 （1）舍掉紙帶開(kāi)頭一些過(guò)于密集的點(diǎn)跡，找一個(gè)適當(dāng)）舍掉紙帶開(kāi)頭一些過(guò)于密集的點(diǎn)跡，找

7、一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)做為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，并記為的點(diǎn)做為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，并記為 0點(diǎn)。點(diǎn)。 （2）從起點(diǎn)開(kāi)始，每隔）從起點(diǎn)開(kāi)始，每隔 4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別記個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別記為為1、2、3、4、5點(diǎn)。點(diǎn)。 問(wèn)題探究問(wèn)題探究相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為多少秒？相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為多少秒？ （3）用直尺分別測(cè)量相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，填）用直尺分別測(cè)量相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，填入下表。入下表。 問(wèn)題探究問(wèn)題探究：通過(guò)觀察、思考，看看相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離有什么規(guī)律？ 相鄰的距離之差是一個(gè)定值。這是勻變速直線相鄰的距離之差是一個(gè)定值。這是勻變速直線運(yùn)動(dòng)一個(gè)很重要的特點(diǎn)，也是判斷一個(gè)直線運(yùn)運(yùn)動(dòng)一個(gè)很

8、重要的特點(diǎn)，也是判斷一個(gè)直線運(yùn)動(dòng)是不是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一個(gè)依據(jù)。動(dòng)是不是勻變速直線運(yùn)動(dòng)的一個(gè)依據(jù)。 （4）根據(jù)相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別測(cè)量中間的計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4的瞬時(shí)速度，把各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度填入下表。 ?X X D D E E F F 0 0 1 1 2 2 0 0 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 求計(jì)數(shù)點(diǎn)瞬時(shí)速度公式舉例：V1= x02x01?x12?2 T2 T且T =0.1s。 計(jì)數(shù)點(diǎn)編號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)編號(hào) 時(shí)時(shí) 間間t/st/s 0 0 1 1 0.10.1 2 2 0.20.2 3 3 0.30.3 4 4 0.40.4 5 5 0.50.5 相鄰點(diǎn)間距相鄰點(diǎn)間距x/mx

9、/m 0 0.045 0.060 0.075 0.090 0.105 速度速度v/(msv/(ms-1-1) ) 0.45 0.60 0.75 0.90 1.05 （5）以速度）以速度v為縱軸，時(shí)間為縱軸，時(shí)間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系。根為橫軸建立直角坐標(biāo)系。根據(jù)表中的據(jù)表中的v、t數(shù)據(jù)，選擇適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)單位在坐標(biāo)系中描點(diǎn)。數(shù)據(jù)，選擇適當(dāng)?shù)淖鴺?biāo)單位在坐標(biāo)系中描點(diǎn)。v/(m.s-1) 1.2 問(wèn)題 圖線的特點(diǎn)？圖線的特點(diǎn)？ 1.0 0.8 v t 小車(chē)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律？小車(chē)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律？ 0.6 0.4 如何求加速度？如何求加速度？ 如果這些點(diǎn)不在一條如果這些點(diǎn)不在一條直線上，怎么辦？直線上，怎么辦？ t/

10、s 0.2 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 用計(jì)算機(jī)繪制用計(jì)算機(jī)繪制 v-t 圖象圖象 問(wèn)題與練習(xí)問(wèn)題與練習(xí) P36 ：3 可以。可以。剪下的紙條長(zhǎng)度表示剪下的紙條長(zhǎng)度表示0.1 s時(shí)間內(nèi)位移大小，時(shí)間內(nèi)位移大小，可近似認(rèn)為速度可近似認(rèn)為速度 . vx，紙條長(zhǎng)度可認(rèn)，紙條長(zhǎng)度可認(rèn)為表示速度為表示速度 例題例題 小車(chē)拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上小車(chē)拖動(dòng)紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)如下圖所示。在紙帶上從點(diǎn)跡清晰的某點(diǎn)打出的點(diǎn)如下圖所示。在紙帶上從點(diǎn)跡清晰的某點(diǎn)開(kāi)始取一個(gè)起點(diǎn)并記為開(kāi)始取一個(gè)起點(diǎn)并記為 0 0，然后每隔，然后每隔4 4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別記為數(shù)點(diǎn)，分別記為1 1、2 2、3 3、4 4、5 5，測(cè)出相鄰的兩個(gè)，測(cè)出相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為 x xo1o1=10mm=10mm、x x1212=14mm=14mm、x x2323=18mm=18mm、x x3434=22mm=22mm、x x4545=26mm=26mm。 0 1 2 3 4 5 （1 1）分別計(jì)算各個(gè)