高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第1章 运动的描述第3节 速度教课内容课件ppt

这是一份高中物理鲁科版 (2019)必修 第一册第1章 运动的描述第3节 速度教课内容课件ppt，共19页。PPT课件主要包含了实验必备·自主学习，电磁打点计时器，低压交流电源，刻度尺，交流电，电火花，上下振动，瞬时速度，aT2，实验过程·探究学习等内容，欢迎下载使用。

一、实验目的1.测量小车的瞬时速度。2.判断沿斜面下滑的小车是否做匀变速直线运动。3.学习使用打点计时器。二、实验器材_______________(或电火花打点计时器)、_____________(或220 V交流电源)、纸带、长木板(或者轨道)、U形夹、小车、毫米刻度尺。
【思考·讨论】长木板的作用是什么?提示:形成斜面,便于测量小车的瞬时速度。
三、实验原理与设计1.实验原理:(1)电磁打点计时器的测量原理:纸带穿过打点计时器在物体带动下运动时,上下振动的振针便会通过复写纸在纸带上留下一系列小点,相邻两点对应的时间为_____ s。(2)可测物理量:相邻两点之间的距离可以用_______测量,这样打点计时器既记录了时间,又记录了对应的_____。由此可获知物体运动的_____等。
2.实验设计:(1)利用两种打点计时器。
(2)利用频闪照相法。①频闪照相法:利用照相技术,每隔一定时间曝光一次,从而形成间隔相同时间的频闪照片的方法。②频闪灯:每隔_____时间闪光一次,如每隔0.1 s闪光一次,即每秒闪光10次。③频闪照片:利用频闪灯照明,照相机可以拍摄出运动物体每隔相等_____所到达的位置,通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片。
④记录信息:物体运动的时间和_____。(3)瞬时速度的求法及匀变速直线运动的判断。①利用平均速度v= ,当Δt很短时,可以近似认为平均速度 等于t时刻的_________,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 =___判断物体是否做匀变速直线运动。
【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.连接好打点计时器的电路(注意此过程中要断开开关)。3.将纸带穿过打点计时器,连接在小车后面,并使小车靠近打点计时器。4.闭合电路开关,稍后(打点稳定后)释放小车,打完纸带后立即关闭电源。5.更换纸带,重复操作三次。6.选择一条点迹最清晰的纸带,舍掉开头一些过于密集的点,找一适当的点作为开始点,选择相隔0.1 s的若干个计数点进行长度测量,并将数据填入设计好的表格中。
【思考·讨论】(1)利用电火花打点计时器应注意哪些问题?为什么采用电火花打点计时器?提示:使用时,墨粉纸盘套在纸盘轴上,把纸带穿过限位孔。这种计时器纸带运动时受到的阻力比较小,实验误差也比较小。(2)开始实验时对小车和打点计时器有什么要求?提示:开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器。先接通电源,等打点稳定后,再释放小车。
【数据收集与分析】 1.用逐差法求加速度以取六个间隔为例,则 加速度的平均值为a= (a1+a2+a3)= = [(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)]
逐差法处理数据求加速度的平均值,好处是各个数据都得到了利用,达到正、负偶然误差充分抵消的作用,使计算结果更接近真实值。
2.用v-t图像求加速度:(1)在纸带中选择一条最清晰的,舍掉开头一些比较密集的点迹,在后边便于测量的地方找一个开始点,为了测量方便和减小误差,通常选择相隔0.1 s的若干计数点进行测量,在选好的第一个点下面标明0,在第六个点下面标1,在第十一个点的下面标2,依此类推,每隔4个点下面计一个数,这些标数字的点叫作计数点。如图所示,测出两相邻计数点的距离分别为s1、s2、s3…填入表中。
(2)根据测量结果,再利用匀变速直线运动的瞬时速度的求解方法,即中间时刻的瞬时速度可以用这段时间内的平均速度来求解,也就是vn= ,可求出打第n个计数点时纸带的瞬时速度,并将瞬时速度的值填入表中。
(3)用横坐标表示时间T、纵坐标表示瞬时速度v,在坐标平面上标出(T,v1)、(2T,v2)、…各点,把这些点连接起来可画出一条直线,它就是物体运动的速度图像,从此直线的斜率就可求得物体的加速度。
【思考·讨论】(1)实验结束后,如何选取纸带?提示:选取一条点迹清晰的纸带为研究对象。(2)如何根据纸带判断物体是匀速运动,还是匀变速直线运动?提示:若点与点之间的距离相等,就可判断物体做匀速运动,若连续相等时间内位移的变化量是恒量,就是匀变速直线运动。