实验-探究小车速度随时间变化规律

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2、1　实验：探究小车速度随时间变化的规律[学习目标]1.进一步练习使用打点计时器.2.会利用平均速度求瞬时速度.3.会利用v－t图象处理实验数据，并据此判断物体的运动性质.4.能根据实验数据求加速度．一、实验原理1．利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的______表示这点的瞬时速度．2．用v－t图象表示小车的运动情况：以速度v为纵轴、时间t为_____建立直角坐标系，用描点法画出小车的v－t图象，图线的_______表示加速度的大小，如果v－t图象是一条倾斜的直线，说明小车的速度是__________．二、

3、实验器材打点计时器、________、纸带、一端附有定滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、________、坐标纸．三、实验步骤1．如图1所示，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，打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路．2．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上适当的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端连在小车的后面．3．把小车停在靠近打点计时器的位置，先________，后________(填“接通电源”或“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行小点，随后立即关闭电源．4．

4、换上新纸带，重复操作两次．

5、四、数据处理1．采集数据如图2所示，一般不是直接测量相邻两个计数点间的距离，而是先测量出各个计数点到计时零点的距离x1、x2、x3、x4、x5，再计算出相邻的两个计数点的距离．Δx1＝x1，Δx2＝x2－x1，Δx3＝x3－x2，Δx4＝x4－x3，Δx5＝x5－x4.图22．求解速度(1)各计数点对应的瞬时速度用平均速度来代替，即v1＝________，v2＝________，…T为相邻两个计数点间的时间间隔，若每5个点取一个计数点(中间隔4个点)，则T＝0.1s.(2)设计表格并记录相关数据位置1234567

6、时刻t/s0.10.20.30.40.50.60.7v/(m·s－1)3.作出小车运动的v－t图象(1)定标度：坐标轴的标度选取要合理，应使图象大致布满坐标纸．(2)描点：在坐标纸上描出各个坐标点的位置．(3)连线：用一条平滑的曲线或直线“拟合”这些点．4．分析数据并求出加速度(1)如果画出的v－t图象是一条倾斜的直线，说明小车做速度均匀变化的直线运动．________表示开始计时时小车的速度——初速度．(2)求出小车的加速度在v－t图象上任意取两个间隔较远的点(这两个点不一定是我们表格中已测得的点)，找出它们的坐标值，然后把它们的坐标值代

7、入公式________中求出加速度，即用图线的________求加速度．五、注意事项1．开始释放小车时，应使小车________(填“靠近”或“远离”)打点计时器．2．先________，等打点稳定后，再________(填“接通电源”或“释放小车”)．3．打点完毕，立即关闭电源．4．选取一条点迹清晰的纸带，舍掉开头点迹密集部分，选取适当的计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少．

8、5．要逐次测量各段距离，应尽可能地一次测量完毕．6．在坐标纸上画v－t图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象大致布满坐标纸．实验原

9、理及操作例1　(多选)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法正确的是(　　)A．通过调节滑轮的高度，使小车、纸带、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上B．坐标轴单位长度越小越好C．开始前要先接通电源后松开纸带，打完点要先断开电源后取纸带D．钩码的质量越大越好例2　在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图3所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点(A点为第一个点)，相邻计数点间的时间间隔T＝0.1s.图3(1)根据______计算各点的瞬时速度，则vD＝______m/s，vC＝________m

10、/s，vB＝________m/s.(2)在如图4所示坐标系中画出小车的v－t图线，并根据图线求出a＝________.图4(3)将图线延长与纵轴相交，交点的速度的物理意义：________________________________________________________________________________________________________________________________________________.1．处理纸带时，一定要分清计时点和计数点，搞清计数点之间的时间间隔T.2．利用极限

11、思想将平均值过渡到瞬时值是物理学中常用的方法．

12、纸带上某点的瞬时速度等于以此为中心的前、后相邻两点间的平均速度．3．标度的选择要结合数据及其分布特点制定，以使图象在坐标系中合理分