探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)教學(xué)課件

1、實(shí)驗(yàn)：探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)1實(shí)驗(yàn)原理分析1實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河胈研究小車在重物牽引下的運(yùn)動(dòng)，探究小車速度隨時(shí)間的變化規(guī)律2實(shí)驗(yàn)原理：分析紙帶求出各位置速度并求出加速度3實(shí)驗(yàn)步驟(1)把一端附有滑輪的長(zhǎng)木板平放在實(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)木板上遠(yuǎn)離滑輪的一端，并把紙帶穿過(guò)_，連接好電路；打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)計(jì)時(shí)器2(2)把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過(guò)_，下邊掛上合適的鉤碼，接通電源，然后_，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打完一條立即_電源；(3)換上新紙帶，重復(fù)操作三次；(4)在三條紙帶中選擇一條最清晰的，舍掉開頭一些_的點(diǎn)跡，找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)當(dāng)作計(jì)時(shí)起點(diǎn)；(5)一般情況下，每 5 個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)

2、，標(biāo)明各計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)出相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的_，求出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的_，并求出加速度；(6)描點(diǎn)作圖，畫出小車的_4分析圖象得出結(jié)論：如果圖象是一條傾斜的直線，則小車做_滑輪放開小車關(guān)閉過(guò)于密集距離瞬時(shí)速度vt 圖象勻變速直線運(yùn)動(dòng)3利用 .即：一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間紙帶的分析與計(jì)算1求瞬時(shí)速度中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度2用“逐差法”求加速度(1)若實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)夠用，一般選取 7 個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)量并計(jì)算出6 個(gè)間距(如圖 235 所示)4s4s13T2，a33T23T2圖 235由 s2s1aT2 得s4s1s4s3s3s2s2s13aT2則 a1；同理：a2s5s2s6s3；則加速度的平均值為：5(2)若實(shí)

3、驗(yàn)數(shù)據(jù)少一些，或是只有 5 個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間距，一般采6分析紙帶求瞬時(shí)速度、加速度例 1在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電的頻率為 50 Hz，記錄小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖 236 所示，在紙帶上選擇 A、B、C、D 的 4 個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，B、C 兩點(diǎn)到 A 點(diǎn)的距離已標(biāo)在紙帶上圖 2367(1)計(jì)算小車通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)“B”的瞬時(shí)速度 vB_m/s.(2)小車的加速度是 a_m/s2.答案：(1)0.26(2)0.40 思路點(diǎn)撥：(1)相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，說(shuō)明計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為 T0.1 s(2)由于只有兩個(gè)數(shù)據(jù)，無(wú)法用“逐差法”，只

4、需使用saT2 即可小車的加速度81在“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，所用電源頻率為50 Hz，取其中某段紙帶如圖 237 所示，設(shè) 0 點(diǎn)為計(jì)數(shù)點(diǎn)的起始點(diǎn)，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還打有 4 個(gè)點(diǎn)未畫出來(lái)，則 s1 為_ cm；加速度 a 為_ m/s2；物體經(jīng)過(guò)第 4 個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v 為_ m/s.圖 2379大家有疑問(wèn)的，可以詢問(wèn)和交流可以互相討論下，但要小聲點(diǎn)102 m/s2；解析：(1)根據(jù)紙帶可求出 s28s1，s31587 cm，有ss2s1s3s2 即：(8s1)s17(8s1)，解得 s13 cm；(2)同時(shí)可解出ss3s27(83)2 cmaT2，由題可知 T0.1 s求出加速

5、度為asT2(3)先求出第2 個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度v2s132T15320.1cm/s0.60 m/s再根據(jù)速度公式可求出物體經(jīng)過(guò)第 4 個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度 v 為vv2at(0.6020.2)m/s1 m/s.答案：32111【教師參考備選題】如圖甲所示，小車放在斜面上，車前端栓有不可伸長(zhǎng)的細(xì)線，跨過(guò)固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶相連起初小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的的距離啟動(dòng)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，釋放重物，小車在重物的牽引下，由靜止開始沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，重物落地后，小車會(huì)繼續(xù)向上運(yùn)動(dòng)一段距離打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為 50 Hz.圖乙中 a、b、c

6、 是小車運(yùn)動(dòng)紙帶上的三段，紙帶運(yùn)動(dòng)方向如箭頭所示12乙(1)根據(jù)所提供紙帶上的數(shù)據(jù)，計(jì)算打 c 段紙帶時(shí)小車的加速度大小為_m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)13(2)打 a 段紙帶時(shí)，小車的加速度是 2.5 m/s2.請(qǐng)根據(jù)加速度的情況，判斷小車運(yùn)動(dòng)的最大速度可能出現(xiàn)在 b 段紙帶中的_答案：5.02.98 段內(nèi)10-2 m/s2解析：利用“逐差法” a(s4s5s6)(s3s2s1)a(2.081.901.73)(1.481.321.12)90.0224.97 m/s25.0 m/s2.9T214實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理及 vt 圖象例 2在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，算出小車經(jīng)各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)的速度

7、如下：(1)為了計(jì)算加速度，合理的方法是()15A根據(jù)任意兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度公式，用 av/t 算加速度B根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出 vt 圖，量出其傾角，由公式 atan求加速度C根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出 vt 圖，由圖上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)，由 av/t，求 aD依次算出通過(guò)連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度，算出其平均值作小車的加速度(2)由上表中給出的數(shù)據(jù)，用作圖法求其加速度16思路點(diǎn)撥：(1)方法 A 只利用了其中的兩組數(shù)據(jù)，偶然誤差較大，方法 D 也具有方法 A 相同的缺點(diǎn)方法 B 不可用，因兩坐標(biāo)軸的分度大小往往是不相等的，也就是說(shuō)同一組數(shù)據(jù)，可以畫出許多傾角不同的圖線，再加上測(cè)量角度時(shí)測(cè)量誤差較大，故不能被采用，常用

8、方法 C 求其加速度(2)由上表中給出的數(shù)據(jù)，用作圖法求其加速度，具體作法如下：由表中給出的數(shù)據(jù)選好標(biāo)度；描點(diǎn)，用“”表示；17用直線把描的點(diǎn)連起來(lái)，使所描的點(diǎn)盡可能在直線上或?qū)ΨQ地分布在兩旁，個(gè)別離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)應(yīng)舍去；選圖線中相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)由 av/t 求加速度，如圖 238 所示，則 a(15050)/(0.550.14) cm/s2244 cm/s22.44 m/s2.圖 238答案：(1)C (2)圖見 238，a2.44 m/s2182一小球在桌面上從靜止開始做加速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片上多次曝光，記錄下小球每次曝光的位置，并將小球的位置編號(hào)如圖 239 甲所示，1 位置恰為小球剛開始運(yùn)動(dòng)的瞬間，作為零時(shí)刻攝影機(jī)連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均為 0.5 s，小球從 1 位置到 6 位置的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)各位置的速度分別為 v10，v20.06 m/s，v3_m/s，v40.18 m/s，v5_m/s.在圖乙中作出小球的速度時(shí)間圖象(保留描點(diǎn)痕跡