实验：探究小车速度随时间的变化规律

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1、自然界的各种运动自然界的各种运动在这些运动中都有速度的变化，且变化规律不尽相同，我们怎样才能知道这些物体速度随时间变化的规律呢？§2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律第二章匀变速直线运动的研究学习目标运用所学原理设计探究实验。熟练掌握打点计时器的使用及利用纸带求某时刻瞬时速度的方法。学会用图象处理实验数据的科学方法，提高用描点法作图的能力。思考：如何探究一个小车速度随时间的变化规律?一、实验研究问题1：打点计时器的工作原理？（1）作用：计时仪器，每隔0.02s打一次点。（2）工作条件电磁打点计时器：6V以下交流电源电火花式打点计时器：2

2、20V交流电源（3）纸带上点的意义：①记录了和纸带相连的物体在不同时刻的位置。②通过研究纸带上各点之间的间隔,可以判断物体的运动情况。1.实验原理问题2：:如何计算某点瞬时速度？理论依据：用平均速度近似代替瞬时速度。1.实验原理打点计时器、电源、墨粉纸盘、纸带、一端带有滑轮的导轨、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸。问题3：:还需要哪些实验器材？2.实验器材3.实验步骤⑴把附有滑轮的长木板放在实验桌上；将细绳绕过滑轮并使滑轮伸出桌面；把打点计时器固定，连接好电路。⑶先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条纸带后立即关闭电源。⑷更

3、换纸带，重复做三次。(5)增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验。⑵将纸带穿过打点计时器，连在小车后面。在小车的另一端通过细绳挂上钩码。4.注意事项（1）固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。（2）滑轮不能过高,细绳应与木板平行.（3）小车应由紧靠打点计时器处开始释放，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。（4）先接通电源，后让纸带运动。（5）打点结束后立即关闭电源。问题三：本实验特别要注意哪些事项？二、数据处理阅读课本中“处理数据”部分，讨论下列问题。问题4：怎样选择纸带？问题5：怎样处理纸带，测量数据？问题6

4、：怎样计算计数点的瞬时速度？二、数据处理小车在几个时刻的瞬时速度位置编号0123456时间t/s00.10.20.30.40.50.6v1/(m•s-1)v2/(m•s-1)列表法三、作出速度-时间图象图象法①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）②根据所得数据确定点的位置,观察和思考点的分布规律。③“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，让尽可能多的点处在这条直线上，其余均匀分布，去掉偏差太大的点0.10.20.30.40.50.6t/s00.100.200.300

5、.40v/(m/s)××××××思考：①为什么要用直线拟合？②若某个点明显偏离直线，可能是什么原因及怎样处理？③从图上可以看出小车的速度随时间怎样变化？0.10.20.30.40.50.6t/s00.100.200.300.40v/(m/s)×××××与纵轴的交点是什么意思？如何求加速度？△t=0.4s△V=？0.2m/s×在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，利用打点计时器在纸带上打的点记录小车的运动情况。某同学做此实验时步骤如下：A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，放开纸带，再接通电源。B．将打点计时器固定在长木板上，并接好

6、电路。C．把一条绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上适当的钩码。D．小车停止运动后，直接取下纸带。E．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔。F．换上新纸带，重复操作三次，然后从所有纸带中选取一条点迹清晰的进行数据处理。其中错误或遗漏的步骤有：(1)__________；(2)__________。将以上步骤完善后合理的顺序是___________。检测1BECADF在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图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

7、.1s。(1)计算B,C,D各点瞬时速度。(2)在坐标系中画出小车的v－t图线，并根据图线求出加速度a。(3)将图线延长与纵轴相交，交点的物理意义是什么？检测2(3)将图线延长后，与纵轴的交点的速度表示零时刻小车经过A点的速度大小。如图所示为同一打点计时器打出的两条纸带,由纸带可知（）A．在打下计数点“0”至“5”的过程中,纸带甲的平均速度比乙的大B．在打下计数点“0”至“5”的过程中,纸带甲的平均速度比乙的小C．纸带甲的加速度比乙的大D．纸带甲的加速度比乙的小检测3BD在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计时器使用的交流电的频

8、率为50Hz，记录小车做匀变速运动的纸带如图所示，在纸带上选择标出0～5六个计数点，相邻的两个计数点之间还有四个点没有画出.纸带旁并排放着带有最小刻度为毫米的刻度尺，零刻度跟计数