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1、§2.1实验探究小车速度随时间变化规律[要点导学]1.探究目的:利用打点计时器或电火花计时器探究小车在重物牵引下的运动特点,根据纸带记录的点研究小车速度的变化规律。2.探究过程:(1)“探究小车速度随时间变化规律”的实验原理如图2-1-1所示,请写出实验所需的器材:(2)根据原理图,安装好实验装置,将小车停在靠近打点计时器处,接通后,再释放小车,让小千拖着纸带运动,打点计吋器就在纸带上打下一列小点,换上新的纸带,重复实验三次。(3)从三条纸带中选择一条点迹清晰R所冇点都在同一直线上的纸带,舍掉开头一些比较密集的点,在后边便于测量的地
2、方找一个开始点标上0,为了测量方便和减小谋差,在选好的开始点后面每打五次点取一个点,这个点叫做计数点,并标明1、2、3……(如图2-1-2所示),两个相邻计数点的时间间隔就是T=5X0.02s=0.Is。距离分别是xl、x2、x3……^012•■■3Jrz^1*=51图2・1(4)增减所挂的钩码数,重复实验步骤(2)〜(3),再做两次实验.3.数据处理(1)利用纸带计数点间距离xl、x2、x3……和相对应的时间,根据第一章用打点计时器测量瞬时速度的方法,得出各计数点的瞬时速度,vl二(xl+x2)/2T、v2=(x2+x3)/2Tt
3、……其中T=0.Is;求出各计数点的瞬时速度后,由加速度的定义:a二Av/At计算出小车做直线运动的加速度Ho(2)作出速度一时间图象运用描点法画v-t图彖:在科学上,为了描述实验中测量虽Z间的关系,先将其在他标系中描点,然后用一•条曲线(包括直线)“拟合”这些点,使画出的曲线两侧的点数大致相同•发现某一个点离散得较多,远远偏离了拟合Illi线,则说明此点反映的实验数据存在问题,应重做这一步实验或舍去此点。(3)作tliv-t图象,图线的斜率就是小车运动的加速度。4.注意事项⑴如使川打点计时器,那么它必须接在6-8V的低压交流电源匕
4、如使用电火花计时器,贝IJ须接在220V的交流电源上。⑵实验吋,先启动打点计吋器,待工作稳定后再让纸带运动。§2.1实验探究小车速度随时间变化规律[范例精析]例1:—•同学在做“探究小车速度随吋间变化规律”的实验时,发现纸带上打出的不是圆点而是如图2-1-3所示的一些短线,可能是因为()A.打点计时器错接在直流电源上B.电源电压不稳定C.电源的频率不稳定D.打点针压得过紧ABCDE图2-1-3A403.5-6.45——>—巴F19.652-1-4单位:cm拓展:使用电火花计时器来分析物体运动悄况的实验屮:①在如下实验步骤小,正确合理
5、的排列顺序为。A.把电火花计时器固定在桌子上B.安好纸带C.松开纸带让物休带看纸带运动D.接通220V交流电源E.按下脉冲输出开关,进行打点②在安放纸帯吋,要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在()还要检查()是否夹在两条纸带之间。例2:某课外兴趣小纽在探究小车的速度随时间变化规律的实验屮,得到如图2-1-4所示的实验纸带,实验中打点计吋器交流电的频率为50Hz,纸带而而的儿个点较模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计数点,其屮B、C、D、E点的对应速度vB二m/s,vC=m/s,vD=m/s,vE=m/s,由此推得F点的速度vF二m/s
6、。小年从B运动到C的加速度al=m/s2,从C运动到D的加速度a2二m/s2,从D运动到E的加速度a3=m/s20拓展:画出v-t图像[习题一]§2.1实验探究小车速度随时间变化规律班级:姓名:1.根据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上总接得到的物理量是()A.时间间隔B.位移C.加速度D.平均速度2.打点计时器振针打点的周期决定于()A.交流电压的高低B.交流电的频率C.永久磁铁的磁性强弱D.振针与复写纸间的距离1.关于计数点的下列说法屮正确的是()A.用计数点进行测量计算,既方便乂可减小误差B.相邻计数点间的时间I'可隔应是
7、相等的C.相邻计数点间的距离应是相等的D•计数点是从计时器打出的实际点中选出来的,相邻计数点间点迹的个数相等2.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验屮,下列说法正确的是()A.长木板一定要水平摆放,不能端高一端低B.使小车速度的变化尽可能快一些C.使川刻度尺测量长度时,要读到最小刻度的下一位D.作v-t图时,所描III]线必须经过每一个点3.如图2-1-5所示为某次实验中打出的一•条经过处理后的纸带,图中0为小车运动的起始点,A为所选取的第一个计数点,0点到A点Z间冇部分点不清晰,相邻两个记数点Z间冇4个点未画出,电源频率为50
8、Hz,用毫米刻度尺测量后可直接算出()C.C点吋的瞬吋速度vCD.G点时的瞬吋速度vG4.一个滑块沿斜面滑下如图2-1-6所示,依次通过斜面上的A、B、C、D、E、F点,已知AB=6cm,BC=10cm,CD=14cm,DE二18cm