吉林省长白山一高中物理必修一实验探究小车速随时间变化规律

1、1会计学吉林省长白山一高中物理必修一实验探吉林省长白山一高中物理必修一实验探究小车速随时间变化规律究小车速随时间变化规律学点1 进行实验 (1)实验器材 打点计时器，一端附有定滑轮的长木板，小车，纸带，细绳，钩码，刻度尺，电源。 (2)实验步骤 把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路。 把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车的后面。 把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时

2、器就在纸带上打下一系列小点，换上新纸带，重复该实验三次。 从三条纸带上选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点，在便于测量的地方找一个开始点来确定计数点。为了计算方便和减小误差，通常用连续打五个点的时间作为时间单位，即T0.1 s。正确使用毫米刻度尺测量相邻两计数点间的距离，并填入表中。第1页/共17页 打点计时器是一种计时仪器，所用电源为6 V以下的交流电源，因此不选，但缺少低压交流电源。该实验中不用测出质量，因此不选。【例1】从下列所给器材中，选出实验“探究小车速度随时间 变化的规律”中所需的器材有_； 为达到实验目的，还缺少_。 打点计时器；天平；低压直流电源；细绳； 纸带；小车；钩

3、码；秒表；一端有滑轮的长木 板。低压交流电源 实验器材的选取要熟记，在记忆过程中要结合实验目的和实验过程。第2页/共17页1.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，按照实验进行的先 后顺序，将下述步骤的代号填在横线上_。 A.把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面 B.把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，并连好电路 C.换上新的纸带，再重复做两次 D.把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面 E.使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运 动 F.把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码 G.断开电源，取出纸带DBFAEGC第3页/共17页学点2 处理数

4、据 (1)由于小车做变速运动，因此要选取较短时间求平均速度，此时的平均速度与瞬时速度几乎相同，方法是：以待求点为中间时刻，测出相邻的前后计数点之间的位移x1和x2，则v= =(x1+x2)/(2T)(T=0.1 s)。 (2)纸带的选取与测量点的选取：从三条纸带中选取较理想的纸带，舍去点迹密集的部分；在后边便于测量的地方找一个开始点作为起点，再往后选取“测量点”。测量点的选取一般用连续打5个点的时间作为时间单位，即T=0.1 s。 (3)测量与数据收集：用毫米刻度尺测量每相邻两测量点间的距离，填表并计算瞬时速度。v第4页/共17页【例2】在“探究小车速度随时间变化的 规律”的实验中，打点计时器

5、使用的 交流电的频率为50 Hz，记录小车运 动的纸带如图2-1-1所示，在纸带上 选择0、1、2、3、4、5 共6个计数 点，相邻两计数点之间还有四个点 未画出，纸带旁并排放着带有最小 分度为毫米的刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐，由图可以读出三 个计数点1、3、5跟0 点的距离填入下列表格中 距离距离d1d2d3测量值测量值/cm图2-1-1(2)计算小车通过计数点“2”的瞬时速度公式为v2=_(以d1、 d2及相邻计数点 间时间T来表示)代入得v2=_m/s。(结果保留 两位有效数字)(1)填表：第5页/共17页 (1)用毫米刻度尺测量各计数点到计数点0的距离时，要注意读数的有效数字位

6、数，当以毫米为单位时，读数保留到小数点后第一位，本题以厘米为单位，读数要保留到小数点后第2位。 (2)密切注意相邻计数点间的时间间隔T，在本题中，相邻两计数点间“还有四个点”，故T=50.02 s=0.1 s。 (1)用毫米刻度尺测量纸带上各计数点的距离时，尽量一次性测量完毕，注意到最小精确度为毫米，读数时要估读到毫米后一位，即d1=1.20 cm，d2=5.40 cm，d3=12.00 cm。 (2)计数点“2”的瞬时速度v2可用计数点“1”和“3”间的平均速度来代替。即v2=(d2-d1)/(2T)，代入数据得v2=0.21 m/s。(1)1.20 5.40 12.00 (2)(d2-d1

7、)/(2T) 0.21第6页/共17页2.如图2-1-2甲、乙所示，为同一打点计时器打出的两条纸 带，由纸带可知( ) A.在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度 比乙的大 B.在打下计数点“0”至“5”的过程中，纸带甲的平均速度 比乙的小 C.纸带甲的加速度比乙的大 D.纸带甲的加速度比乙的小BD图2-1-2第7页/共17页学点3 作出v-t图象 作出速度时间图象：以速度v为纵轴，时间t为横轴，建立直角坐标系，根据表中数据描点，将这些点连成一条直线，连线时应使尽量多的点落在直线上，不在直线上的点要尽量对称分布在直线两侧。误差较大的点可舍去。由v-t图象的特点，分析小车的运动情况

8、，如果图象是一条倾斜的直线，则表示小车做匀变速直线运动。第8页/共17页图2-1-3图2-1-4计数点序号计数点序号BCDE计数点对应的时刻计数点对应的时刻t/s00.10.20.3通过计数点时小车的速通过计数点时小车的速度度v/(ms-1)0.250.45(1)由纸带提供的数据求出打下C、E点时小车的速度，填入下表：【例3】在“探究小车速度随时间变化的规律”实 验中，打点计时器使用的交流电源的频率为 50 Hz，记录了小车运动的一段纸带如图2-1 -3所示，在纸带上选择A、B、C、D、E、F 六个计数点，相邻两个计数点之间还有四个 点未画出。(2)根据上表中的数据，在图2-1-4中作出小车

9、运动的v-t图线；(3)根据作出的v-t图线可得小车运动的加速度 为_m/s2。第9页/共17页 (1)用一段时间的平均速度替代中间时刻的瞬时速度，则vC=BD/(2T)=(AD-AB)/(2T)=0.35 m/s；vE=(AF-AD)/(2T)=0.55 m/s。 (2)画出的v-t图象应为一条倾斜直线，如图2-1-5所示。 (3)由图象的斜率可求得加速度a=x/t=1 m/s2。(1)0.35 0.55(2)见解析图 (1)1图2-1-5第10页/共17页3.某同学在“探究小车速度随时间变化 的规律”的实验中，用打点计时器记 录被小车拖动的纸带的运动情况， 在纸带上确定出A、B、C、D、E

10、、F、G共7个计数点，其相邻点间的 距离如图2-1-6所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1 s。 (1)试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、 C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个 速度值填入下式(要求保留三位有效数字)： vB=_m/s；vC=_m/s， vD=_m/s，vE=_m/s， vF=_m/s。 (2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在图2-1-7所 示的坐标纸上，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。 (3)根据第(2)问中画出的v-t图线，求出小车运动的加速度为_m/s2。 (保留两位有效数字)图2-1-6图2-1-70.4000.479

11、0.5600.6400.7210.80第11页/共17页1.小球做直线运动时频闪照片如图2-1-8所示，已知频闪周期 T=0.1 s，小球相邻位置间距(由照片中的刻度尺量得) 分别 为OA=6.51 cm，AB=5.59 cm，BC=4.70 cm，CD=3.80 cm，DE=2.89 cm，EF=2.00 cm。则小球在位置A时的速 度大小vA=_ m/s，小球运动的加速度的大小 a=_ m/s2。0.9图2-1-80.605第12页/共17页2.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图2-1-9给出从0点 开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为 计数点

12、。测得x1=1.40 cm， x2=1.90 cm，x3=2.38 cm， x4=2.88 cm， x5=3.39 cm， x6=3.87 cm。那么 (1)在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为： v1=_cm/s，v2=_cm/s，v3=_cm/s,v4=_cm/s,v5=_cm/s。 (2)在平面直角坐标系中作出v-t图象。 (3)分析小车运动速度随时间变化的规律。(1)16.50 21.40 26.30 31.35 36.30(2)见解析中图(3)v-t图线是一条倾斜的直线，说明速度 随时间均匀增加，它们成线性关系。图2-1-9第13页/共17页学点1 进行实验 (1)实

13、验器材 打点计时器，一端附有定滑轮的长木板，小车，纸带，细绳，钩码，刻度尺，电源。 (2)实验步骤 把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路。 把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车的后面。 把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点，换上新纸带，重复该实验三次。 从三条纸带上选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点，在便于测量的地方找一个开始点来

14、确定计数点。为了计算方便和减小误差，通常用连续打五个点的时间作为时间单位，即T0.1 s。正确使用毫米刻度尺测量相邻两计数点间的距离，并填入表中。第14页/共17页 (1)用毫米刻度尺测量各计数点到计数点0的距离时，要注意读数的有效数字位数，当以毫米为单位时，读数保留到小数点后第一位，本题以厘米为单位，读数要保留到小数点后第2位。 (2)密切注意相邻计数点间的时间间隔T，在本题中，相邻两计数点间“还有四个点”，故T=50.02 s=0.1 s。 (1)用毫米刻度尺测量纸带上各计数点的距离时，尽量一次性测量完毕，注意到最小精确度为毫米，读数时要估读到毫米后一位，即d1=1.20 cm，d2=5.40 cm，d3=12.00 cm。 (2)计数点“2”的瞬时速度v2可用计数点“1”和“3”间的平均速度来代替。即v2=(d2-d1)/(2T)，代入数据得v