1、實驗(2):探究小車速度隨時間變化的規(guī)律,一、實驗原理圖 二、基本實驗要求 1.實驗?zāi)康?(1)探究小車速度隨時間變化的規(guī)律。 (2)測出小車做勻變速直線運動時的加速度。 2.實驗原理 利用打點計時器在紙帶上打出的一系列的點,以探究小車速度隨時間變化的規(guī)律。,3.實驗器材 電火花計時器(或電磁打點計時器)、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、學(xué)生電源、復(fù)寫紙等。 4.實驗步驟 (1)按照實驗原理圖裝置實驗,把打點計時器固定在長木板無滑輪的一端,接好電源。 (2)把一細(xì)繩系在小車上,細(xì)繩繞過滑輪,下端掛合適的鉤碼,紙帶穿過打點計時器,固定在小車后面。 (3)把小車?？吭诖?/p>

2、點計時器處,接通電源,放開小車。小車在拖著紙帶運動的同時,打點計時器就在紙帶上打下一系列的點,斷開電源,更換新紙帶,重復(fù)實驗三次。 (4)選擇一條比較理想的紙帶進(jìn)行測量分析。,5.數(shù)據(jù)處理 (1)舍掉紙帶開始比較密集的點跡,從便于測量的地方取一個開始點O,然后每5個點取一個計數(shù)點(如果點跡間隔比較小的話),標(biāo)上1、2、3測出位移x1、x2、x3(如圖)。 (2)計算相鄰相等時間內(nèi)的位移差x1=x2-x1、x2=x3-x2、x3=x4-x3如果它們在允許的誤差范圍內(nèi)相等,則可以判定被測物體的運動是勻變速直線運動。,(4)物體在連續(xù)相等時間內(nèi)不同時刻的速度分別為v1、v2、v3、v4若v2-v1=

3、v3-v2=v4-v3=則說明物體在相等時間內(nèi)速度的增量相等,說明物體做勻變速直線運動,即 。 (5)利用v-t圖象求a:求出1、2、3、4、5、6各點的即時速度,畫出v-t圖線(如圖),圖線的斜率就是加速度a。,6.注意事項 (1)紙帶、細(xì)繩要和木板平行。 (2)實驗中應(yīng)先接通電源(交流電源的電壓及頻率要符合要求),后讓小車運動;實驗完畢應(yīng)先斷開電源。后取紙帶。 (3)在到達(dá)長木板末端前應(yīng)讓小車停止運動,防止鉤碼落地和小車與滑輪相撞。 (4)不要分段測量各段位移,應(yīng)盡可能地一次測量完畢(即先統(tǒng)一量出各計數(shù)點到起點O之間的距離)。讀數(shù)時應(yīng)估讀到毫米的下一位。,考點1,考點2,考點1實驗儀器與操

4、作 典例3利用打點計時器探究小車速度隨時間變化的規(guī)律,所需的儀器與操作正確的是() A.學(xué)生電源、導(dǎo)線、電火花計時器、小車、鉤碼、一端帶有定滑輪的長木板、帶小鉤的細(xì)線、紙帶、刻度尺、坐標(biāo)紙 B.導(dǎo)線、電磁打點計時器、小車、鉤碼、一端帶有定滑輪的長木板、帶小鉤的細(xì)線、紙帶、刻度尺、坐標(biāo)紙 C.實驗前需要平衡小車受到的阻力;長木板也不能一端高、一端低 D.應(yīng)選用各處平整程度、光滑程度相同的長木板做實驗,答案,解析,考點1,考點2,考點2實驗數(shù)據(jù)的處理 典例4在做“研究勻變速直線運動”的實驗時,某同學(xué)得到一條用電火花計時器打下的紙帶如圖所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7個計數(shù)點,每相鄰

5、兩個計數(shù)點間還有4個點圖中沒有畫出,電火花計時器接220 V、50 Hz交流電源。 (1)設(shè)電火花計時器的周期為T,計算F點的瞬時速度vF的公式為vF=;,考點1,考點2,(2)他經(jīng)過測量并計算得到電火花計時器在打B、C、D、 E、F各點時物體的瞬時速度如下表。以A點對應(yīng)的時刻為t=0,試在下圖所示坐標(biāo)系中合理地選擇標(biāo)度,作出v-t圖象,并利用該圖象求出物體的加速度a= m/s2;,考點1,考點2,(3)如果當(dāng)時電網(wǎng)中交變電流的電壓變成210 V,而做實驗的同學(xué)并不知道,那么加速度的測量值與實際值相比(選填“偏大”“偏小”或“不變”)。,考點1,考點2,解析: (1)利用“中間時刻的瞬時速度等于這段時間內(nèi)的平均速度”求F點的速度,可得 (2)用描點法作出v-t圖象如圖所示, 由圖線的斜率求出加速度 (3)電網(wǎng)中交變電流的電壓變化,并不改變電火花計時器的周期,故測量值與實際值相比不變。 答