实验：测量小车随时间运动的变化规律-高一上学期物理人教版必修1

1、学习目标：1、会运用已学知识处理纸带，求各点瞬时速度；2、会用表格法处理数据，并合理猜想巧用v-t图象处理数据，观察规律；3、逐差法（一分为二法）求加速度。重、难点：1、由实验数据得出vt图象2、实验过程的注意事项和实验数据的处理第二章匀变速直线运动的研究2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律制作者：河南驻马店高级中学 李阳第1节 实验：探究小车速度随时间变化的规律一、实验目的探究小车速度随时间变化的规律二、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、电源及导线若干.三、实验步骤 按图把一端附有定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

2、在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路. 把细绳栓在小车上，使细绳跨过定滑轮，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. 把小车停在打点计时器处，先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打出一行小点，打完一条后立即关闭电源. 换上新纸带，改变钩码数目，重复试验三次.四、数据处理2.通过测量或计算还能得到哪些信息？3.怎样选取纸带和分析纸带上的点？（1）选取点迹清晰的纸带（2）舍掉开头过于密集的点，在后面选择便于 测量的某点当做起始点为了测量方便和减小误差，通常不把每打一个点的时间作为计时单位，

3、而把每打五个点的时间作为计时单位，即T=50.02s=0.1s.(3)取七个计数点，分别标记为 0，1，2，3，4，5， 6.测出相邻计数点间的距离x1、x2、x3、x4、x5、x6.1.纸带能直接提供什么信息？6543210(4)设计表格记录数据计数点编号0123456时间t/s00.10.20.30.40.50.6相邻计数点的间距x/m计数点的速度v/ms-1(5)作vt图象 根据所得数据，选择合适的标度建系（图象尽量分布在 坐标系平面的大部分面积） 根据所得数据确定点的位置,观察和思考点的分布规律 “拟合”图象：从点的分布可以有很大把握地说这些点应该在一条直线上，画出一条直线，让尽可能多

4、的点处在这条直线上，其余均匀分布，去掉偏差太大的点五、注意事项1.小车应由紧靠打点计时器处开始释放2.先接通电源，后让纸带运动4.打点结束后立即关闭电源3.在撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止小车 从板上掉下来5.牵引小车的钩码数目要适当6.区分好实际打点和计数点7.描点时最好用坐标纸，选取合适的单位，用细铅笔描点例1.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，分别标记为0、1、2、3、4、5、6,并测得相邻计数点的间距x1=1.40cm,x2=1.90cm,x3=2.38cm.x4=2.88cm,x5=3.39cm,x6=3.87cm.

5、求：（1）计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别是多少？（2）在平面直角坐标系中作出v-t图象（3）分析小车的运动随时间变化的规律t/ 10-1sv/ cms-1012345610203040小车运动的速度图象为一条倾斜的直线，说明速度随时间均匀增加，它们成“线性关系”. 例1：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，其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上序号G、H ）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木板上没有滑轮的一端，并连好电路C把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面D取下纸带E使小车停在靠近打点计时器处，放开小车，让小车运动F把一条细线

6、拴在小车上，细线跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。 解析：（1）问E中应先通电，再放纸带。 （2）D中取下纸带前应先断开电源。 （3）补充步骤G：换上新纸带，重复三次。步骤顺序为：CBFAEDG 例2：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 计数点序号123456计数点对应的时刻（s）0.100.200.300.400.500.60通过计数点的速度（cms）44.062.081.0100.0110.0168.0为了计算加速度，合理的方法是（ ） A根据任意两计数点的速度用公式算出加速度B根据实验数据画出vt图，量出其倾角，由公式a = t

7、an求出加速度C根据实验数据画出vt图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间,用公式a=v/t算出加速度D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 由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法： 如图所示，0、1、2为时间间隔相等的各计数点，S1、S2、S3为相邻两计数点之间的距离，若S= S2S1=C（常数），即若两连续相等的时间间隔里的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速运动。 1 2 3 4 50S1S2S3S4S5六、数据处理其他方法 2.由纸带求物体运动加速度的方法： 用“逐差法”求加速度. 根据S4S1= S5S2= S6S3=3aT2（T为相邻两计数点之间的时间间隔）用v-t图象法：即先根据求出打第n个点时纸带的即时速度，后做出v-t图，图线的斜率即为物体运动的加速度。 1 2