实验1 测量做直线运动物体的瞬时速度
科学测量:做直线运动物体的瞬时速度

【实验过程】
一、实验步骤
(1)把打点计时器固定在长木板一端,并将该端垫高, 使长木板形成斜面。 (2)将长60cm左右的纸带一端穿过打点计时器,另一端 固定于小车,尽量让小车靠近打点计时器。 (3)打开打点计时器开关,稍后(打点稳定后)释放小 车,待小车滑到斜面底端时止住小车,关闭开关。取下纸 带,安全警示检查点迹。若有问题,可换上新纸带,调试 后重复上述步骤。
位置间隔
0~1 1~2 2~3 3~4 4~5
间隔距离s/m
(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=
s
n+sn+1 2T
,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。
位置编号 1
2
3
4
时间t/s
类型一 实验操作 【典例1】(2019·莆田高一检测) (1)在练习使用打点计时器的实验中,打点计时器是 一种计时仪器,其电源频率为50Hz,其中“电磁打点 计时器”使用的电压是_______V的_______(选填“直 流电”或“交流电”),它们是每隔_______s打一个 点。
(2)接通打点计时器电源和让纸带开始运动,这两个 操作之间的时间顺序关系是_______。 A.先接通电源,再让纸带运动 B.先让纸带运动,再接通电源 C.让纸带运动的同时接通电源 D.先让纸带运动或先接通电源都可以
0_._0_2__s
位移、时间
(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___相__等____时间闪光一次,如每隔0.1s 闪光一次,即每秒闪光10次。
高中物理人教版(2019)必修第一册 第一章 实验 测量做直线运动物体的瞬时速度 课件(17张)

、
m/
m/s,2点的速度
解析:由毫米刻度尺可读出 0,1,3,4 点的读数分别是 10.00 cm、12.60 cm、22.60 cm、30.00 cm。
由题意知各计数点间的时间间隔Δt=4×0.02 s=0.08 s,由读数可得 1,3 两点和 1,4 两点间的
=0.625 m/s,
=0.725 m/s。
1,3 两点更接近 2 点,故 2 点的瞬时速度更接近 1,3 两点间的平均速度 0.625 m/s。
答案:见解析
[即时训练] (2022·安徽蚌埠期中)在“测量小车的瞬时速度”实验中,下
列说法正确的是( C )
A.只需打出一条纸带,然后进行数据处理
B.为使测量更为严谨,应把打下的第一个点作为计时起点
答案:见解析
C.为了便于测量,应舍掉开头一些过于密集的点,找一个适当的点作为计时
起点
D.两相邻计数点间的时间间隔必须是0.1 s
解析:小车在钩码的牵引下运动时,采用多次测量,打出多条纸带,进行数
据处理,有利于减小误差,故A错误;开始时密集的点,点距过小,测量误差
较大,故应舍去,找一个适当的点作为计时起点,故B错误,C正确;两相邻计
位置
1
2
3
4
5
v/(m·s-1)
1.20
1.00
0.80
0.60
0.40
答案:见解析
[例2] 如图所示是做“用打点计时器测速度”实验时得到的一条纸带的一
部分,从0点开始依照打点的先后依次标为0,1,2,3,4,5,6,…。现测得0,1间
的距离x1=5.18 cm,1,2间的距离x2=4.40 cm,2,3间的距离x3=3.62 cm,3,4间
2021 第1章 实验1 测量做直线运动物体的瞬时速度

向
自
多
主
维
回
突
顾
破
a1=x43-T2x1,a2=x53-T2x2,a3=x63-T2x3⇒a=a1+a32+a3。
返 首 页
11
· ·
实
实
验
验
储 备
(4)利用速度—时间图象求加速度,作出速度—时间图象,通过
考 向
自 主
图象的斜率求解物体的加速度。
多 维
回
突
顾
破
返 首 页
12
· ·
2.依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动
自 主
是瞬时速度。
多 维
回
突
顾
(2)匀变速直线运动中利用平均速度求瞬时速度:vn=
破
xn-1+xn。 2T
返 首 页
10
· ·
(3)分析物体的运动性质——测量相邻计数点间的距离,计算相
邻计数点距离之差,看其是否为常数,从而确定物体的运动性质,
实
实
验 储
利用逐差法求解平均加速度(如图所示),
验 考
备
第一章 运动的描述 匀变速直线运动 实验一 测量做直线运动物体的瞬时速度
2
实 1 实验储备
实
验
验
储
考
备
向
自
多
主
维
回 顾
自主回顾
突 破
· ·
返 首 页
3
· ·
一、实验目的
实 验
实
1.练习正确使用打点计时器,学会利用纸带上的点测瞬时速 验
储
考
备 度。
自
向 多
主
维
回 顾
2.研究物体做匀变速直线运动的规律,会利用纸带计算匀变
第一章实验一测量做直线运动物体的瞬时速度-2025年高考物理一轮复习PPT课件

(3)这段时间内该飞行器加速度的大小 a=____7_9___ m/s2(结果保留 2 位有效数字).
高考一轮总复习•物理
第29页
解析:(1)第 1 s 内的位移 507 m,第 2 s 内的位移 587 m,第 3 s 内的位移 665 m,第 4 s
内的位移 746 m,第 5 s 内的位移 824 m,第 6 s 内的位移 904 m,则相邻 1 s 内的位移之差
x (3)铁球的加速度由 t -t 图线分析得
出
高考一轮总复习•物理
1.[实验器材创新]如图甲所示为利用光电门测瞬时速度的装 置,铁架台放在水平台面上,上端固定电磁铁 M,电磁铁正下方 安装一个位置可上下调节的光电门 A.
(1)如图乙所示,用游标卡尺测量小球的直径 d= ___1_5_._3__mm.
高考一轮总复习•物理
第21页
/高/分/技/法 实验误差分析
1.交流电源的频率变化引起误差 交流电源的频率出现波动时,打点周期会随之变化.频率升高时,打点周期减小,由
xn+xn+1 于计算时仍按照原打点周期值,各点的瞬时速度的测量值 vn= 2T 将偏小,加速度的测
Δx 量值 a= T2也会偏小.
2.位移的测量引起误差 如果各计数点间的位移较小或相邻计数点之间的位移之差较小,位移测量的相对误差 就会较大,从而导致速度和加速度的测量误差较大.
高考一轮总复习•物理
第11页
(1)已知打出图(b)中相邻两个计数点的时间间隔均为 0.1 s.以打出 A 点时小车位置为初 始位置,将打出 B、C、D、E、F 各点时小车的位移 Δx 填到表中,小车发生对应位移所用 时间和平均速度分别为 Δt 和 v ,表中 ΔxAD=__2_4_.0_0___cm, v AD=__8_0_._0___cm/s.
测量做直线运动物体的瞬时速度(课件)高中物理实验

试一试自己设计表格
实验步骤
计数点
0
1
2
3
4
5
6
对应时刻t/s
包含计数点的位移Δx/m
Δx对应的时间Δt/s
计数点的瞬时速度v(m/s)
6.根据 v x 求得各计数点的瞬时速度,记录在表格中。
测量做直线运动物体 的瞬时速度
《高中物理实验》
目录 01
目录
02 03
04 C O N T E N T S
05
实验目的及原理 实验仪器及步骤 数据分析及处理 误差分析及讨论 实验的典型例题
PART 01
实验目的及原理
实验目的
➢会正确使用打点计时器 ➢会根据纸带上点迹的疏密判断速度的大小 ➢会测量纸带运动的平均速度 ➢理解用平均速度表示瞬时速度所采用的思想,会用该 思想方法合理选取时间间隔测量纸带运动的瞬时速度 ➢了解误差产生的原因
PART 05
实验的典型例题
实验的典型例题
【例题1】如图所示的A、B、C三条纸带,是某同学练习使用打点 计时器时得到的纸带(纸带的左端连接小车),电源频率为50Hz。
(2) 从以上三条纸带点迹的分布情况可以断定:纸带_____A______是匀速 通过打点计时器的,纸带___B________是越来越快的,纸带____C_______是
感谢观看
实验原理
测量做直线运动物体的平均速度
物体拖动纸带运动时,打点计时器在纸带上打下的点表示纸带 在不同时刻对应的位置。
周期每隔0.02s打一点,测量纸带上任意两点的距离,根 据 v Δx ,可求出相邻两点间的平均速度
高中物理《科学测量:做直线运动物体的瞬时速度》教学设计

《科学测量:做直线运动物体的瞬时速度》教学设计学科:物理年级:高一年级【教学内容】不同的方法测量物体的瞬时速度【教材分析】本节课是比较重要的基础实验之一,通过上一节课学习使学生了解了瞬时速度的求解方法,当运动的时间极短,就可以近似认为物体做匀速直线运动,这一段时间的平均速度就是瞬时速度。
并能通过V-T图像来判定物体是否是做匀速直线运动。
并会通过直线的斜率求解加速度。
【学情分析】学生已经掌握极限思想,对瞬时速度的由深入的理解,本节利用所学理论知识进行实验探究,有利于学生对知识点的掌握【教学目标】物理观念:1.测量小车的瞬时速度。
2.会用v-t图像来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。
科学思维:通过瞬时速度的测量和数据的处理,把理论和实践通过实验相结合,有科学论证,质疑创新的思维方法。
科学探究:能发现并提出物理问题,能根据实验方案,使用打点计时器等器材收集数据,会妥善保存原始信息,能分析纸带记录信息。
形成初步结论,能分析实验误差。
能参考教材内容撰写简单的实验报告。
注意提升实验操作能力和数据分析能力科学态度与责任:通过小组合作,利于培养学生的交流合作能力,以及严谨细致的科学态度,通过探究实验,培养学生动手能力和分析推理能力,培养学生实事求是的科学态度和勇于探究的科学精神。
【教学方法】分组实验【教学重点】会打点计时器的使用,能获取数据以及对数据进行分析处理得出结论【教学难点】能正确使用打点计时器,误差分析。
【教学准备】电火花打点计时器,纸带,电源,带滑轮的长木板,小车【教学过程】导入:实验室中小车的运动是物理学中最简单的物体运动。
我们如何测量小车各时刻的瞬时速度呢?可直接用直尺和秒表测量位移和时间,但误差较大,用什么方法可减小测量误差呢?学习:一、运动时间和位移的记录两种常见打点计时器1、电磁打点计时器电磁打点计时器(1)原理(2)构造(3)工作电压:4-6v2、电火花打点计时器电火花打点计时器(1)构造:如下图(2)原理:脉冲电流经放电针、墨粉纸盘放电(3)工作电压:220V0.02s打点计时器是一种计时仪器,并且能记录物体的相对位置。
【物理教案】2021江苏高考物理:第一章+实验一+测量做直线运动物体的瞬时速度

实验一测量做直线运动物体的瞬时速度1.实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸.2.实验原理(如图1所示)图13.实验步骤(1)按照如图所示实验装置,把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端,接好电源;(2)把一细绳系在小车上,细绳绕过滑轮,下端挂合适的钩码,纸带穿过打点计时器,固定在小车后面;(3)把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,后放开小车;(4)小车运动一段时间后,断开电源,取下纸带;(5)换纸带重复实验三次,选择一条比较理想的纸带进行测量分析.4.注意事项(1)平行:纸带、细绳要和长木板平行.(2)两先两后:实验中应先接通电源,后让小车运动;实验完毕应先断开电源,后取下纸带.(3)防止碰撞:在到达长木板末端前应让小车停止运动,防止钩码落地及小车与滑轮相撞.(4)减小误差:小车的加速度宜适当大些,可以减小长度测量的相对误差,加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地取出6~7个计数点为宜.(5)小车从靠近打点计时器位置释放.1.数据处理(1)目的通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度,分析物体的运动性质等.(2)方法①分析物体的运动性质——测量相邻计数点间的距离,计算相邻计数点距离之差,看其是否为常数,从而确定物体的运动性质.②利用逐差法求解平均加速度a 1=x 4-x 13T 2,a 2=x 5-x 23T 2,a 3=x 6-x 33T 2⇒a =a 1+a 2+a 33=(x 4+x 5+x 6)-(x 1+x 2+x 3)9T 2.③利用平均速度求瞬时速度:v n =x n +x n +12T =d n +1-d n -12T.④利用速度—时间图象求加速度a .作出速度—时间图象,通过图象的斜率求解物体的加速度;b .剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度.2.依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动(1)x 1、x 2、x 3…x n 是相邻两计数点间的距离.(2)Δx 是两个连续相等的时间内的位移差:Δx 1=x 2-x 1,Δx 2=x 3-x 2….(3)T 是相邻两计数点间的时间间隔:T =0.02n s(打点计时器的频率为50Hz ,n 为两计数点间计时点的间隔数).(4)Δx =aT 2,只要小车做匀变速直线运动,它在任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差就一定相等.例1(2019·全国卷Ⅰ·22)某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行探究.物块拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如图2所示.已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz ,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出.在A 、B 、C 、D 、E 五个点中,打点计时器最先打出的是______点.在打出C 点时物块的速度大小为________m/s(保留3位有效数字);物块下滑的加速度大小为________m/s 2(保留2位有效数字).图2答案A 0.2330.75解析根据题述,物块加速下滑,在A 、B 、C 、D 、E 五个点中,打点计时器最先打出的是A 点.根据刻度尺读数规则可读出,B 点对应的刻度为1.20cm ,C 点对应的刻度为3.15cm ,D点对应的刻度为5.85cm ,E 点对应的刻度为9.30cm ,AB =1.20cm ,BC =1.95cm ,CD =2.70cm ,DE =3.45cm.两个相邻计数点之间的时间T =5×150s =0.10s ,根据做匀变速直线运动的质点在一段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度可得,打出C 点时物块的速度大小为v C =BC +CD 2T ≈0.233m/s.由逐差法可得a =CD +DE -(AB +BC )4T2,解得a =0.75m/s 2.[听课感悟]____________________________________________________________________________________________________________________________________________________变式1(2017·全国卷Ⅰ·22)某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间.实验前,将该计时器固定在小车旁,如图3(a)所示.实验时,保持桌面水平,用手轻推一下小车.在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b)记录了桌面上连续6个水滴的位置.(已知滴水计时器每30s 内共滴下46个小水滴)图3(1)由图(b)可知,小车在桌面上是________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的.(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动.小车运动到图(b)中A 点位置时的速度大小为________m/s ,加速度大小为________m/s 2.(结果均保留两位有效数字)答案(1)从右向左(2)0.190.038解析(1)小车在阻力的作用下,做减速运动,由题图(b)知,从右向左相邻水滴间的距离逐渐减小,所以小车在桌面上是从右向左运动的.(2)已知滴水计时器每30s 内共滴下46个小水滴,所以相邻两水滴间的时间间隔为T =3045s =23s ,所以A 点位置的速度为v A =0.117+0.1332×23m/s ≈0.19m/s.根据逐差法可得加速度a =(x 5+x 4)-(x 2+x 1)6T2,解得a ≈-0.038m/s 2,故加速度的大小为0.038m/s 2.变式2(2018·北京卷·21改编)用图4所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律.图4主要实验步骤如下:a.安装好实验器材,接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动,重复几次.b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点O(t=0),然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点,如图5中A、B、C、D、E、F……所示.图5c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度,分别记作v1、v2、v3、v4、v5……d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如图6所示.图6结合上述实验步骤,请你完成下列任务:(1)在下列仪器和器材中,还需要使用的有________和________(填选项前的字母).A.电压合适的50Hz交流电源B.电压可调的直流电源C.刻度尺D.秒表E.天平(含砝码)(2)在图象中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点,请在该图中标出计数点C对应的坐标点,并画出v-t图象.(3)观察v -t 图象,可以判断小车做匀变速直线运动,其依据是________________.v -t 图象斜率的物理意义是__________________.(4)描绘v -t 图象前,还不知道小车是否做匀变速直线运动.用平均速度Δx Δt表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对Δt 的要求是________(选填“越小越好”或“与大小无关”);从实验的角度看,选取的Δx 大小与速度测量的误差________(选填“有关”或“无关”).答案(1)A C (2)如图所示(3)小车的速度随时间均匀变化加速度(4)越小越好有关解析(1)打点计时器使用的是交流电源,故选A ,不选B ;相邻打点间的时间是已知的,故不选D ;计数点间的距离需要用刻度尺测量,故选C ;由于不需要知道小车和重物的质量,故不需要天平(含砝码),故不选E.(2)连线时要让尽量多的点在一条直线上,其中C 点的横坐标为3T ,纵坐标为v 3.(3)可以依据v -t 图象是倾斜的直线(斜率一定),即小车的速度随时间均匀变化,判断出小车做匀变速直线运动;v -t 图象的斜率表示加速度.(4)严格地讲,Δx Δt 表示的是Δt 内的平均速度,只有当Δt 趋近于0时,Δx Δt 才表示瞬时速度,因此若用Δx Δt表示各计数点的瞬时速度,对Δt 的要求是越小越好;从实验的角度看,选取的Δx 越小,用Δx Δt计算得到的平均速度越接近计数点的瞬时速度,但Δx 过小,测量误差增大,因此选取的Δx 大小与速度测量的误差有关.1.复习启示高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材,是在教材实验的基础上创设新情景.因此,要在夯实教材实验的基础上注意迁移和创新能力的培养,善于用教材中实验的原理、方法和技巧处理新问题.2.情景拓展3.数据处理(1)加速度的获得:靠重物的拉力获得加速度→长木板倾斜靠重力获得加速度.(2)速度的测量方法:由打点纸带求速度→测定遮光片的宽度d 和遮光片通过光电门的挡光时间Δt ,由v =d Δt求速度.(3)加速度的测量方法:由打点纸带利用逐差法求加速度→利用经过两个光电门的瞬时速度,由速度位移关系式求加速度.类型1实验情景创新例2(2017·全国卷Ⅱ·22)某同学研究在固定斜面上运动物体的平均速度、瞬时速度和加速度之间的关系.使用的器材有:斜面、滑块、长度不同的矩形挡光片、光电计时器.图7实验步骤如下:①如图7(a),将光电门固定在斜面下端附近,将一挡光片安装在滑块上,记下挡光片前端相对于斜面的位置,令滑块从斜面上方由静止开始下滑;②当滑块上的挡光片经过光电门时,用光电计时器测得光线被挡光片遮住的时间Δt;③用Δs表示挡光片沿运动方向的长度[如图(b)所示],v表示滑块在挡光片遮住光线的Δt时间内的平均速度大小,求出v;④将另一挡光片换到滑块上,使滑块上的挡光片前端与①中的位置相同,令滑块由静止开始下滑,重复步骤②、③;⑤多次重复步骤④;⑥利用实验中得到的数据作出v-Δt图,如图(c)所示.完成下列填空:(1)用a表示滑块下滑的加速度大小,用v A表示挡光片前端到达光电门时滑块的瞬时速度大小,则v与v A、a和Δt的关系式为v=________.(2)由图(c)可求得v A=______cm/s,a=______cm/s2.(结果保留3位有效数字)答案(1)v A+12aΔt(2)52.116.6解析(1)设挡光片末端到达光电门的速度为v,则由速度时间关系可知:v=v A+aΔt,且v=v A+v 2联立解得:v=v A+12aΔt;(2)题图(c)中图线与v 轴的交点为v A ,可知v A ≈52.1cm/s ,图线的斜率k =12a =53.6-52.4(180-35)×10-3cm/s 2≈8.28cm/s 2,即a ≈16.6cm/s 2.[听课感悟]_________________________________________________________________________________________________________________________________________________变式3(2019·全国卷Ⅲ·22)甲乙两位同学设计了利用数码相机的连拍功能测重力加速度的实验.实验中,甲同学负责释放金属小球,乙同学负责在小球自由下落的时候拍照.已知相机每间隔0.1s 拍1幅照片.(1)若要从拍得的照片中获取必要的信息,在此实验中还必须使用的器材是________.(填正确答案标号)A .米尺B .秒表C .光电门D .天平(2)简述你选择的器材在本实验中的使用方法.答:________________________________________________________________________________________________________________________________________________.(3)实验中两同学由连续3幅照片上小球的位置a 、b 和c 得到ab =24.5cm 、ac =58.7cm ,则该地的重力加速度大小为g =________m/s 2.(保留2位有效数字)答案(1)A (2)将米尺竖直放置,使小球下落时尽量靠近米尺(3)9.7解析(3)利用逐差法由公式Δx =aT 2,可得a =g =Δx T 2=9.7m/s 2.类型2实验方法拓展例3(2018·全国卷Ⅲ·22)甲、乙两同学通过下面的实验测量人的反应时间.实验步骤如下:(1)甲用两个手指轻轻捏住量程为L 的木尺上端,让木尺自然下垂.乙把手放在尺的下端(位置恰好处于L 刻度处,但未碰到尺),准备用手指夹住下落的尺.(2)甲在不通知乙的情况下,突然松手,尺子下落;乙看到尺子下落后快速用手指夹住尺子.若夹住尺子的位置刻度为L 1,重力加速度大小为g ,则乙的反应时间为________(用L 、L 1和g 表示).(3)已知当地的重力加速度大小为g =9.80m/s 2,L =30.0cm ,L 1=10.4cm.乙的反应时间为________s .(结果保留2位有效数字)(4)写出一条能提高测量结果准确程度的建议:___________________________________________________________________________________________________________.答案(2)2(L -L 1)g (3)0.20(4)多次测量取平均值;初始时乙的手指尽可能接近尺子解析(2)根据自由落体运动的规律,得L -L 1=12gt 2,解得t =2(L -L 1)g.(3)将g =9.80m/s 2,L =30.0cm =0.300m ,L 1=10.4cm =0.104m ,代入t =2(L -L 1)g 得t =0.20s.(4)建议:多次测量取平均值;初始时乙的手指尽可能接近尺子.[听课感悟]____________________________________________________________________________________________________________________________________________________变式4(2019·山东聊城市一模)某组同学用图8甲所示的实验装置测量重力加速度,铁架台上固定着光电门,让直径为d 的小球从一定高度处由静止开始自由下落,小球球心正好通过光电门.光电门可记录小球通过光电门的时间.图8(1)用游标卡尺测量小球直径时,游标卡尺的刻度如图乙所示,则小球的直径为________cm.(2)某次实验中小球的下边缘与光电门间的距离为h ,小球通过光电门的时间为Δt ,若小球通过光电门的速度可表示为d Δt,重力加速度可表示为g =________(用字母表示).(3)严格来说d Δt并不等于小球球心经过光电门时的速度,由此计算出的速度比真实值________(填“偏大”“偏小”或“不变”).答案(1)2.540(2)d 2(2h +d )(Δt )2(3)偏小解析(1)由20分度的游标卡尺的读数规则知小球的直径d =25mm +0.05mm ×8=25.40mm =2.540cm.(2)由v 2=2gH 、v =d Δt 、H =h +d 2联立解得g =d 2(2h +d )(Δt )2.(3)d Δt为小球通过光电门的平均速度,是通过光电门所用时间中点的瞬时速度,而小球球心通过光电门的速度为通过光电门这段位移中点的瞬时速度,在匀加速直线运动中,在某一段运动过程位移中点的瞬时速度大于时间中点的瞬时速度,则计算出的速度比真实值偏小.。
2022物理第一章运动的描述匀变速直线运动的研究实验1测量做直线运动物体的瞬时速度学案

实验1 测量做直线运动物体的瞬时速度必备知识预案自诊一、实验目的1。
练习使用打点计时器,学会通过纸带上的点测瞬时速度. 2。
研究物体匀变速直线运动的规律.二、实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、槽码、刻度尺、导线、电源、复写纸。
三、实验思路1.打点计时器原理2。
用“平均速度法”测速度瞬时速度没法直接测量,因此根据极限的思想,可通过测量对应的很短时间内的平均速度来测瞬时速度.在公式v=ΔxΔt中,当Δt→0时v是瞬时速度。
3.匀变速直线运动的速度测量在匀变速直线运动中,某段时间中间时刻的瞬时速度等于该段时间的平均速度,故打第n点时纸带的瞬时速度为:v n=x n+x n+12T。
四、进行实验1。
如图,把一端带有滑轮的长木板平放在实验桌上,木板上放一个可以左右移动的小车,小车一端连接穿过打点计时器的纸带,另一端连接绕过滑轮系有槽码的细绳.2。
把小车停在靠近打点计时器的位置。
启动计时器,然后放开小车,让它拖着纸带运动。
于是,打点计时器在纸带上打下一行小点。
随后,立即关闭电源.3。
增减所挂的槽码(或在小车上放置重物),更换纸带,再做两次实验。
4。
纸带记录了小车的运动情况,通过研究纸带上的信息,就可以知道小车运动的速度是怎样随时间变化的.五、数据记录1.选择一条比较理想的纸带,确定好计数点.2.求各计数点的瞬时速度并记录。
六、数据处理1.由实验数据得出v—t图像(1)根据记录的v、t数据,在直角坐标系中描点。
(2)根据描点作一条直线。
2。
小车运动的速度随时间变化的规律小车运动的v—t图像是一条倾斜的直线,如图所示,可以得出结论:小车的速度随时间均匀变化。
七、误差分析1.纸带运动时摩擦不均匀、打点不稳定引起误差。
2.计数点间距测量有偶然误差。
3。
作图有误差。
八、其他实验方案概述方案1:用光电门、数字计时器测瞬时速度光电门测速原理是用极短时间内的平均速度替代瞬时速度,可知,只要测出物体的宽度和物体通过光电门的时间根据v=ΔΔΔΔ即可测定物体的速度。