
[学习目标] 1.学会测量纸带的平均速度和瞬时速度,会记录和处理实验数据(重点)。2.理解v-t图像的含义,能根据实验数据绘制v-t图像,并会根据图像分析物体的速度随时间的变化(重难点)。3.知道位移传感器测速度的原理,会计算汽车的平均速度(难点)。
一、测量纸带的平均速度和瞬时速度
1.测量平均速度
(1)测纸带的平均速度实验原理:
如图所示,测出D、G间的位移Δx和所用的时间Δt,则D、G间的平均速度为v=。
(2)用刻度尺测出多个计数点到起始点的距离,计算两相邻计数点间的位移Δx,然后用平均速度v=
计算某些点间的平均速度,每隔0.1 s计算一次平均速度,并把数据记录在表格中。
位置 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | … |
x/m | | | | | | |
Δx/m | | | | | | |
Δt/s | | | | | | |
v/(m·s-1) | | | | | | |
2.测量瞬时速度
(1)测纸带的瞬时速度实验原理:
取包含某一位置在内的一小段位移Δx,根据v=
测出这一段位移内的平均速度,用这个平均速度代表纸带经过该位置的瞬时速度。一般地,取以这个点为的一段位移来计算。如图所示,E点的瞬时速度可用D、F两点间的平均速度代表,即vE=
。
(2)计算纸带上各计数点的瞬时速度,每隔相同的一段时间计算一次速度,并把数据记录在下表中。
位置 | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | … |
x/m | | | | | | | | |
Δx/m | | | | | | | | |
Δt/s | | | | | | | | |
v/(m·s-1) | | | | | | | | |
在实际测量中,是否所取的Δx越短越好呢?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
例1 在某次实验中,某同学选出了一条清晰的纸带,并取其中的A、B、C、…七个点进行研究,这七个点和刻度尺标度对应的位置如图所示。(打点计时器所用电源频率为50 Hz)
(1)可求出A点到D点的距离是 cm,相邻两计数点间的时间间隔T= s。
(2)由实验数据可得A点到D点的平均速度是 m/s;B点的瞬时速度是 m/s。(结果均保留两位有效数字)
二、速度—时间图像
一物体做直线运动,测得其运动过程中一段时间内的速度大小如表所示,尝试在坐标纸中作出物体运动的v-t图像。
t/s | 0 | 0.10 | 0.20 | 0.30 | 0.40 | 0.50 |
v/(m·s-1) | 0.72 | 0.77 | 0.82 | 0.86 | 0.92 | 0.97 |
1.速度—时间图像的意义:直观表示物体运动的速度随变化的规律。
2.速度—时间图像的获得:用表示时间t, 表示速度v,建立直角坐标系。根据测量的数据在坐标系中描点,然后用的曲线把这些点连接起来,即得到v-t图像,如图所示。
如图所示为一个物体沿某一条直线运动的v-t图像,至少从以下三个方面分别说明它的速度是怎样变化的?
(1)物体是从静止开始运动还是具有一定的初速度?物体在第2 s末的速度大小为多少?
(2)物体的速度大小变化吗?物体是加速运动还是减速运动?
(3)物体运动的方向是否变化?哪个时刻发生变化?第3 s末和第5 s末的速度是否相同?
____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
1.由v-t图像直接读出任一时刻所对应的。
2.可以从v-t图像上直接判断速度的方向;图像位于t轴上方,表示物体向方向运动;图像位于t轴下方,表示物体向方向运动。
3.如图所示,v-t图像中两条图线的交点表示两个物体在该时刻具有相同的速度。
注意:v-t图像只能表示直线运动,速度有正、负两个方向。
通过网盘分享的文件:word讲义等2个文件
链接: https://pan.baidu.com/s/10u4A4UHo4nIo8baxixnEvg?pwd=4321 提取码: 4321
--来自百度网盘超级会员v8的分享