第二节实验：探究小车速度随时间变化的规律

1、1.1.实验：探究小车速度随时实验：探究小车速度随时间变化的规律间变化的规律第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究复习：复习：1.1.打点计时器可以直接得到什么物理量？打点计时器可以直接得到什么物理量？ 位移位移 时间时间 位移（用刻度尺测量）位移（用刻度尺测量） 时间（两点的时间间隔为时间（两点的时间间隔为0.02s0.02s）2.2.通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么物理量？物理量？ 可以求可以求: :两点间的两点间的平均速度平均速度瞬时速度瞬时速度加加速度速度实验目的：实验目的：（1 1）进一步练习打点计时器的使用，掌握纸）进一步

2、练习打点计时器的使用，掌握纸带处理和测瞬时速度的方法带处理和测瞬时速度的方法（2 2）通过作）通过作v vt t图象探究小车速度随时间变图象探究小车速度随时间变化的规律。化的规律。一、实验器材一、实验器材思考：思考：这个实验用到了哪些器材？这个实验用到了哪些器材？ 电磁打点计时器电磁打点计时器，纸带，复写纸片，纸带，复写纸片，学生学生电源电源，小车，小车，细绳细绳，一端，一端附有滑轮的长木板附有滑轮的长木板，刻度尺刻度尺，钩码，导线。，钩码，导线。想一想：想一想：阅读书本阅读书本P P3131，归纳本实验的操作过程，归纳本实验的操作过程1.1.把一端附有滑轮的长木板水平放在实验桌上，把一端附有

3、滑轮的长木板水平放在实验桌上，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。木板上远离滑轮的一端，连接好电路。2.2.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，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，启动电源，然后放开下边挂上合适的钩码，启动电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后，小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后，关闭电源。关闭电源。3.3.换上纸带，重复操作三次。换上纸带，重复操作三次。二、操作过程二、操作过程注意事项：注意事项：（1 1）纸带释放前，应使）纸带释放前，应使小车靠近打点计时器小车靠近

4、打点计时器（2 2）先先通电通电后后释放纸带，释放纸带，随后随后关闭电源关闭电源（3 3）小车到达滑轮前）小车到达滑轮前及时按住及时按住，防止小车跟滑，防止小车跟滑轮相撞轮相撞（4 4）实验中，牵引钩码的个数要）实验中，牵引钩码的个数要适当适当，不宜太，不宜太多或太少。多或太少。（5 5）滑轮不能过高）滑轮不能过高, ,细绳应与木板平行细绳应与木板平行三、数据处理三、数据处理（1 1） 怎样分析和选取纸带上的点怎样分析和选取纸带上的点 开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始开始, ,每隔每隔4 4个点取一个计数点，个点取一个计数点，( (每两个每两个计数点之间的时

5、间间隔是计数点之间的时间间隔是0.1s0.1s,注意计时注意计时点和计数点的区别点和计数点的区别）；）； 取六个点，标号取六个点，标号 0 0，1 1，2 2，3 3，4 4，5 5（2 2）如何计算所取点的速度？）如何计算所取点的速度？ 平均速度平均速度 瞬时速度瞬时速度（如何测（如何测x x）（3 3）如何设计表格记录数据？如何设计表格记录数据？三、数据处理三、数据处理单位：cm 7.109.1012.7015.105.0010.81OCAEDBF位置位置A AB BC CD DE Et/st/s0 00.10.10.20.20.30.30.40.4v v1 1/ms/ms-1-1试一试：

6、作出小车的试一试：作出小车的v-tv-t图像。图像。0.610.811.001.181.39描点连线作图00.10.20.30.40.51.21.00.80.60.40.2t/sv/(m.s-1)问题问题小车的运动规律？小车的运动规律？如何求加速度？如何求加速度？如果这些点不在一条如果这些点不在一条直线上，怎么办？直线上，怎么办？实验结论：实验结论：1.1.小车的速度随时间的增加而均匀增加小车的速度随时间的增加而均匀增加2.2.小车速度随时间逐渐增大；相同时间里，小车速度随时间逐渐增大；相同时间里，速度增量相同；成正比速度增量相同；成正比 实例探究实例探究 ：1 1、在研究匀变速直线运动的实验

7、中，、在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点瞬时速度如下算出小车经过各计数点瞬时速度如下 计数点序号计数点序号1 12 23 34 45 56 6计数点对应的时刻（计数点对应的时刻（s s）0.100.100.200.200.300.300.400.400.500.500.600.60通过计数点的速度（通过计数点的速度（cmcms s）44.044.062.062.081.081.0100.0100.0110.0110.0168.0168.0为了计算加速度，合理的方法是（为了计算加速度，合理的方法是（ ） A A根据任意两计数点的速度用公式算出根据任意两计数点的速度用公式算出 加速

8、度加速度B B根据实验数据画出根据实验数据画出v vt t图，量出其倾图，量出其倾 角角，由公式，由公式a a = tan= tan求出加速度求出加速度C C根据实验数据画出根据实验数据画出v vt t图，由图线上图，由图线上 相距较远的两点所对应的速度、时间，相距较远的两点所对应的速度、时间， 用公式算出加速度用公式算出加速度D D依次算出通过连续两计数点间的加速依次算出通过连续两计数点间的加速 度，算出平均值作为小车的加速度度，算出平均值作为小车的加速度 分析：方法分析：方法A A偶然误差较大。方法偶然误差较大。方法D D实际上也实际上也仅由始末两个速度决定，偶然误差也比较仅由始末两个速度

9、决定，偶然误差也比较大，只有利用实验数据画出对应的大，只有利用实验数据画出对应的v vt t图，图，才可充分利用各次测量数据，减少偶然误才可充分利用各次测量数据，减少偶然误差。由于在物理图象中，两坐标轴的分度差。由于在物理图象中，两坐标轴的分度大小往往是不相等的，根据同一组数据，大小往往是不相等的，根据同一组数据，可以画出倾角不同的许多图线，方法可以画出倾角不同的许多图线，方法B B是是错误的。正确的方法是根据图线找出不同错误的。正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公式算出时刻所对应的速度值，然后利用公式算出加速度，即方法加速度，即方法 C C2 2、在研究匀变速直线运动的

10、实验中，某同学操作以下、在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操作以下实验步骤实验步骤:( ):( )A A拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先接通拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，先接通电源，再放纸带。电源，再放纸带。B B将打点计时器固定在平板上，并接好电路将打点计时器固定在平板上，并接好电路C C把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码着适当重的钩码D D先断开电源先断开电源, ,取下纸带取下纸带. .E E将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔孔F F：换上新纸带，重复三次。：