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实验一:探究小车速度随时间变化的规律高一物理人教版必修一第二章第一节学习目标1.会正确使用打点计时器,学会利用纸带上的点迹求物体的
速度和加速度。2.会用图象法处理实验数据3.掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法。打点计时器1.作用:计时仪器,当所用交变电源的频率f=50Hz时,每隔0.02s打一次点。2.分类:(1)电磁打点计时器工作条件:220V交变电源(2)电火花打点计时器打点计时器工作条件:220V交变电源1.实验器材电火花打点计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、槽码、刻度尺、导线、交变电源。实验:探究小车速度随时间变化的规律槽码2.实验过程(1)按照实验装置,把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端,接好电源;(2)把一细绳系在小车上,细绳绕过滑轮,下端挂合适的槽码,纸带穿过打点计时器,固定在小车后面;(3)把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,后放开小车;(4)小车运动一段时间后,断开电源,取下纸带;(5)更换纸带重复实验三次,选择一条比较理想的纸带进行测量、分析。实验:探究小车速度随时间变化的规律3.实数据记录与处理(1)为了便于测量,一般舍掉开头一些过于密集的点迹,找一个适当的点作计时起点。(2)每5个点(相隔0.1s)取1个计数点进行测量(如图所示,相邻两点中间还有4个点未画出)。实验:探究小车速度随时间变化的规律(3)用刻度尺测出计数点间的距离实验:探究小车速度随时间变化的规律实验:探究小车速度随时间变化的规律(4)求小车的速度与加速度①利用平均速度求瞬时速度:某段时间内的平均速度等于其中间时刻的瞬时速度。
②利用速度-时间图像,通过图像的斜率求解小车的加速度(1)让尽可能多的点在直线上;(2)不在直线上的点均匀分布在直线的两侧;(3)偏差比较大的点舍去。实验:探究小车速度随时间变化的规律由xm-xn=(m-n)aT2得③利用逐差法求解平均加速度实验:探究小车速度随时间变化的规律(5)依据纸带判断小车是否做匀变速直线运动
若Δx等于恒量(aT2),则说明小车做匀变速直线运动。实验:探究小车速度随时间变化的规律5.注意事项(1)平行:纸带、细绳要与长木板平行。(2)两先两后:实验中应先接通电源,后让小车运动;实验完毕应先断开电源,后取下纸带。(3)防止碰撞:在到达长木板末端前应让小车停止运动,防止槽码落地及小车与滑轮相撞。(4)减小误差:小车的加速度应适当大些,可以减小长度测量的相对误差,加速度大小以能在约50cm
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