實(shí)驗(yàn)探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律(實(shí)際授課用)-在線瀏覽
2025-03-26 16:18本頁(yè)面
【正文】 有畫(huà)出） ?????????? ? ?OABCDEF? cm單位：? txxv BCABB ?????2 smsm / 2 ???? ?txv ACB ?? 2 sTt ??? smvsmvDC /,/ ??? NE XT ? 具體操作 實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度 （ 1）在研究小車(chē)速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，得到一條記錄小車(chē)運(yùn)動(dòng)情況的點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖所示，圖中 A、 B、 C、D、 E為相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)。s—1 / / ? NE XT ? 具體操作 實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度 （ 1） …… ② 在圖中做 vt圖像。s—1 / / 4解答：小車(chē)做初速度不為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)！ tvva BD??? 2/ sm??2/ sm? NE XT ? 實(shí)驗(yàn)問(wèn)題處理 實(shí)驗(yàn)：用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)速度 （ 1）作用：計(jì)時(shí)儀器，每隔 。 ② 通過(guò)研究紙帶上各點(diǎn)之間的間隔 ,可以判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況！ （ 4）特殊情況處理： ① 沒(méi)有打上點(diǎn)的原因？ ② 若使用電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的橫線，原因是什么？ ③ 誤差原因：偶然和系統(tǒng)誤差 ? 例 2在 “ 探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 ”的實(shí)驗(yàn)中，如下圖給出了從 0點(diǎn)開(kāi)始，每 5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶，其中 0、 6都為計(jì)數(shù)點(diǎn)．測(cè)得： x1＝， x2＝ ， x3＝ ， x4＝， x5＝ ， x6＝ ： ? (1)在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn) 5時(shí)，小車(chē)的速度分別為： ? v1＝ __________cm/s， v2＝ __________cm/s， ? v3＝ __________cm/s， v4＝ __________cm/s， ? v5＝ __________cm/s. ? (2)在平面直角坐標(biāo)系中作出速度 —時(shí)間圖象． ? (3)分析小車(chē)運(yùn)動(dòng)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律． ? 答案： (1) (2)見(jiàn)解析 (3)v隨 t均勻增加 解析： ( 1 ) 顯然，兩相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為 T＝ 0 . 0 2 5s ＝ 0 . 1 s. 對(duì)應(yīng)各點(diǎn)的速度分別為： v1＝x1＋ x22 T＝1 . 4 0 ＋ 1 . 9 02 0 . 1c m / s ＝ 1 6 . 5 0 c m / s v2＝x2＋ x32 T＝1 . 9 0 ＋ 2 . 3 82 0 . 1c m / s ＝ 2 1 . 4 0 c m / s v3＝x3＋ x42 T＝2 . 3 8 ＋ 2 . 8 82 0 . 1c m / s ＝ 2 6 . 3 0 c m / s v4＝x4＋ x52 T＝2 . 8 8 ＋ 3 . 3 92 0 . 1c m / s ＝ 3 1 . 3 5 c m / s v5＝x5＋ x62 T＝3 . 3 9 ＋ 3 . 8 72 0 . 1c m / s ＝ 3 6 . 3 0 c m / s ? (2)利用描點(diǎn)法作出 v－ t圖象，如下圖所示 ? (3)小車(chē)運(yùn)動(dòng)的 v－ t圖象是一條傾斜的直線，說(shuō)明速度隨時(shí)間均勻增加，它們成 “ 線性關(guān)系 ”． 規(guī)律總結(jié)：處理數(shù)據(jù)的步驟： ( 1 ) 取一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，舍去開(kāi)頭一些過(guò)于密集的點(diǎn)． ( 2 ) 在紙帶上每隔相等時(shí)間 ( 如每 5 個(gè)點(diǎn) ) 取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，明確計(jì)時(shí)間隔 T .( 如 T ＝ 0 . 1 s) ． ( 3 ) 用ΔxΔt計(jì)算一段位移 Δx 上某點(diǎn)的瞬時(shí)速度． ( 4 ) 以速度 v 為縱軸，時(shí)間 t為橫軸建立坐標(biāo)，描點(diǎn)后根據(jù)點(diǎn)跡分布規(guī)律擬合圖線． ? 變式訓(xùn)練 2 某同學(xué)在 “探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 ”的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了被小車(chē)拖動(dòng)的紙帶的運(yùn)動(dòng)情況，在紙帶上確定出 A、 B、 C、 D、 E、 F、 G共七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，其相鄰點(diǎn)間的距離如圖所示，每?jī)蓚€(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為 . ? (1)試根據(jù)紙帶上各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，計(jì)算出打下 B、 C、 D、 E、 F五個(gè)點(diǎn)時(shí)小車(chē)的瞬時(shí)速度，并將各個(gè)速度值填入下式 (要求保留三位有效數(shù)字 )． ? vB＝ __________m/s， ? vC＝ __________m/s， ? vD＝ __________m/s， ? vE＝ __________m/s， ? vF＝ __________m/s， ? (2)將 B、 C、 D、 E、 F各個(gè)時(shí)刻的瞬時(shí)速度標(biāo)在下圖所示的坐標(biāo)紙上，并畫(huà)出小車(chē)的瞬時(shí)速度隨時(shí)間變化的關(guān)系圖線． ? (3)根據(jù)第 (2)問(wèn)中畫(huà)出的 v－ t圖線，求出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度為 __________m/s2.(保留兩位有效數(shù)字 ) ? 答案： (1) ? (2)見(jiàn)解析 (3)(177。s－ 1) 3 2 1 0 －1 －2 －2 －2 ? (1)判斷該物體的總體運(yùn)動(dòng)性質(zhì)是__________． ? (2)該物體 3～ 5s內(nèi)的加速度大小是________m/s2. ? 答案： 先減速后反向加速，最后反向勻速運(yùn)動(dòng) 1 解析： 通過(guò)表格數(shù)據(jù)可以看出，物體速度先減小到零，后反向增大，最后保持勻速運(yùn)動(dòng)； 3 ～ 5s 內(nèi)物體速度變化量大小為 2 m / s ，故 a ＝Δ vΔt＝ 1 m / s2. ? 例 4在做 “ 探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律 ” 的實(shí)驗(yàn)的下列方法中，有利于減小實(shí)驗(yàn)誤差的是 ? ( ) ? A．選取計(jì)數(shù)點(diǎn)，把每 5個(gè)點(diǎn)的時(shí)間間隔作為一個(gè)時(shí)間單位 ? B．使小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度盡量小些 ? C．舍去紙帶上密集的點(diǎn)，只利用點(diǎn)跡清晰、點(diǎn)間間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠贮c(diǎn)進(jìn)行測(cè)量、計(jì)算 ? D．選用各處平整程度、光滑程度相同的長(zhǎng)木板做實(shí)驗(yàn) ? 答案： ACD ? 解析： 選取計(jì)數(shù)點(diǎn)可以使用于測(cè)量和計(jì)算的相鄰點(diǎn)間的間隔增大，在用刻度尺測(cè)量這些點(diǎn)間的間隔時(shí)，在一次測(cè)量絕對(duì)誤差基本相同的情況下，相對(duì)誤差較?。虼?，選項(xiàng) A是正確的． ? 在此實(shí)驗(yàn)中，如果小車(chē)的加速度過(guò)小，打出的點(diǎn)就會(huì)很密，長(zhǎng)度測(cè)量的相對(duì)誤差就較大，測(cè)量的準(zhǔn)確度就會(huì)降低．所以，使小車(chē)的加速度略大些好．如果每 5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，那么以能在紙帶上 50cm長(zhǎng)度內(nèi)清楚地取出七八個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜．因此，選項(xiàng) B是錯(cuò)誤的． ? 為了減少長(zhǎng)度測(cè)量的相對(duì)誤差，舍去紙帶上過(guò)于密集、甚至分辨不清的點(diǎn)是必要的．應(yīng)該利用點(diǎn)跡清晰、點(diǎn)間間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠贮c(diǎn)進(jìn)行測(cè)量、計(jì)算．因此，選項(xiàng)C是正
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