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《科學測量:做直線運動物體的瞬時速度》勻變速直線運動的研究PPT

《科學測量:做直線運動物體的瞬時速度》勻變速直線運動的研究PPT 詳細介紹:

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第一部分內容:明確原理

一、實驗目的

1.學習使用打點計時器.

2.測量小車的瞬時速度.

3.判斷沿斜面下滑的小車是否做勻變速直線運動.

4.能利用v-t圖像求加速度.

二、實驗器材

電磁打點計時器(或電火花打點計時器)、紙帶、低壓交流電源(或220 V交流電源)、小車、U形夾、長木板(或者軌道)、毫米刻度尺.

三、實驗原理與設計

1.打點計時器及其應用

2.判斷物體是否做勻變速直線運動的方法

(1)利用平均速度v=ΔsΔt,當Δt很短時,可以近似認為平均速度ΔsΔt等于t時刻的瞬時速度,利用速度和時間關系判斷物體是否做勻變速直線運動.

(2)利用Δs=s2-s1=s3-s2=…=sn-sn-1=aT2判斷物體是否做勻變速直線運動.

四、實驗步驟

1.將打點計時器固定在長木板的一端,并用墊片墊高此端,使木板傾斜.

2.將長60 cm左右的紙帶一端穿過打點計時器,另一端固定于小車,盡量讓小車靠近打點計時器.

3.閉合電路開關,稍后釋放小車,待小車滑到斜面底端時止住小車,關閉開關,取下紙帶.檢查點跡.

4.選擇一條點跡最清晰的紙帶,舍掉開頭一些過于密集的點,找一適當的點記為點O.在該點后面,依次標出間隔時間相等的計數點1、2、3、4、5、…

5.根據打點計時器的周期,計算各計數點到O點對應的時間t,測量各計數點與O點間的距離s,并將數據填入設計好的表格中.

五、數據分析

1.表格法

(1)從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶,舍掉開始一些比較密集的點,在后面便于測量的地方找一個開始點,作為計數起始點,以后依次每五個點取一個計數點,并標明0、1、2、3、4、…測量各計數點到0點的距離x,并記錄下來填入表中.

(2)分別計算出與所求點相鄰的兩計數點之間的距離x1、x2、x3、…

(3)利用vn=xn+xn+12T求得計數點1、2、3、4的瞬時速度,填入上面的表格中.

(4)根據表格的數據,分析速度隨時間怎樣變化.

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科學測量做直線運動物體的瞬時速度PPT,第二部分內容:典例解讀

熱點一、實驗原理與操作

某同學按圖示裝置做“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗.

(1)圖中儀器A叫做__________打點計時器,使用220 V________電源(選填“交流”或“直流”),釋放小車前,小車應停在________(選填“靠近”或“遠離”)儀器A的位置.

(2)使用打點計時器來分析物體運動情況的實驗中,有以下基本步驟:

A.松開紙帶讓物體帶著紙帶運動

B.穿好紙帶

C.把計時器固定好

D.接通電源,進行打點

以上步驟的正確順序是________.

熱點二、實驗數據處理與誤差分析

在“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗中,電火花打點計時器使用的交流電源頻率為50 Hz,記錄小車運動的紙帶如圖甲所示,在紙帶上選擇標為0~6的計數點,相鄰兩個計數點間還有四個計時點未畫出,紙帶旁邊并排放著毫米刻度尺,零刻度點跟0計數點對齊.

熱點三、實驗拓展創新

一小球在桌面上從靜止開始做加速直線運動,現用高速攝影機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.如圖甲所示,1位置恰為小球剛開始運動的瞬間,作為零時刻.攝影機連續兩次曝光的時間間隔均相同,小球從1位置到6位置的運動過程中經過各位置的速度分別為v1=0,v2=0.06 m/s,v3=________m/s,v4=0.18 m/s,v5=________m/s.在圖乙所示的坐標紙上作出小球的速度—時間圖像(保留描點痕跡).

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