21探究小车速度随时间变化的规律实验报告

物理实验报告姓名 班级 学号 指导教师 得分实验名称：探究小车速度随时间变化的规律一.实验目的进一步练习打点计时器的使用、纸带的数据处理和瞬时速度的测量方法；用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，探究小车速度随时间的变化规律；v-t图象探究小车速度随时间的变化规律。二.实验原理度和时间的关系。一个很短的时间t，用t内的平均速度作为打该计数点小车的瞬时速度。v-tv-t说明小车的速度是均匀变化的。三.实验仪器425g线、纸带、刻度尺、坐标纸等。四.实验步骤(如无螺旋夹时可在长木板边缘也可，但要注意不能影响打点计时器工作。)运动时纸带松开,可用弹簧夹子夹住,但不要使纸带破损,以免小车启动时把纸带拉断。)1（操作时应试打几次，不要使点迹过分密集或过分疏散，若觉得太密集时可增加绕过滑轮线绳下所系的重物，反之则减小。）打出纸带后，关闭电源，取下纸带，改变钩码的质量，重复上述步骤，多打出几条纸带（3-5条）。实验操作完毕，整理器材，进行数据处理。五.数据处理点。采集数据的方法0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 cm五次的时间作为时间单位，即T=0.02×5s=0.1s。在纸带上从第一个点开始，每隔5。测量各个计数点到起点的距离x,x,xx，x，x……

1 2 301 12 13瞬时速度的计算XD E F0 1 20 1 2 3 4 50 1 2 2 3

x

xx

x

x x,,

x

x x 23

.....

x

x

xn(n1)1

2

3

n -((1)坐标轴的标度要选取合理，应使图像大致分布在坐标平面中央（2）描点：在坐标系中确定出（3））纸位置编号带编t/s号

0 1 20.0 0.21

30.3

40.4

50.5

60.6

加速度m/s2/—v/(ms1)n二v/(ms1)n三v/(ms1)n等效替代的方法处理数据选择一条点迹清晰的纸带，标上计数点，然后将纸带从相邻计数点处剪下，连续剪下4-5因为每段的长度对应物体在相等时间内的位移，纸带的宽度等效为时间，所以纸带的长度正比于运动速度，纸带长度均匀（0.1svx内位移大小，可近似认为速度速度。）由纸带求加速度：

0.1。v∝Δx，纸条长度可认为表示1,2,3,4,5，...，nv,v,v,v,v,...v,T点间时间间隔。

1 2 3 4 5 n方法一：依照个相邻计数点间的加速度求解vv vv vv v va 21

1,a2

3

2,a3

4

3,an

n1 n。T3aaa...a

(vv)(vv)...

v) v v求加速度的平均值：a 1 2 n

n 2 1 3 2

n1

n n1 1从结果看，真正参与运算的只有v1方法二：逐差法求

和vn

nT nT，中间各个点的瞬时速度在运算中都未起到作用。vv vv vv分别以14,2等点的速度计算加速度即a 4 1a 5 2 6 3，1 2 3 aaa (vv)(vv)(vv) (vvv)(vvv)则a 1 2 3 4 1 5 2 6 3 4 5 6 1 2 33 这样可使各点的瞬时速度都参与计算，可以减小误差。方法三：由图象求加速度由多组数据描绘出的v-t图象，v-t图象的斜率即为物体运动的加速度。实验结论:似看作匀加速运动；当改变钩码的质量时，加速度也随之改变。试验总体成功。六.误差分析及注意事项实验误差分析及改进方法木板粗糙程度不同，摩擦不均匀。实验时应选用较光滑的木板平板上平稳的滑行，以抵消小车收到的摩擦阻力。注意事项开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。先接通电源，计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源。要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它。牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使纸带上的点太少，或者加速度太小60cm得六七个计数点为宜。50.1s0，412345，4

=10mm、x=14mm、x=18mm、