2.1探究小车速度随时间变化的规律.doc

2.1探究小车速度随时间变化的规律一、实验目的1进一步练习使用打点计时器2利用vt图象处理数据，并据此判断物体的运动性质3能根据实验数据求加速度二、实验器材打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、 纸带 、细绳、钩码、 刻度尺 、导线、 交流电源 1利用打点计时器所打纸带的信息，代入计算式vn，即用以n点为中心的一小段位移的平均速度代替n点的瞬时速度2用描点法作出小车的vt图象，根据图象的形状判断小车的运动性质若所得图象为一条倾斜直线则表明小车做匀变速直线运动3利用vt图象求出小车的加速度.一、实验步骤1如图211所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路2把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面3把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，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列小点4换上新的纸带，重复实验两次5增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验二、数据处理1表格法(1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4测量各计数点到0点的距离x，并记录填入表中，如图212所示位置编号012345时间t/sx/mv/(ms1)(2)分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离x1、x2、x3(3)计算平均速度，用平均速度代替相关计数点的瞬时速度，填入上面的表格中(4)根据表格中的数据，分析速度随时间怎么变化2图象法 (1)在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点(2)画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计，如图213所示(3)观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律(4)据所画vt图象求出其斜率，就是小车运动的加速度三、误差分析1木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀2根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速度有误差3作vt图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差四、注意事项1开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器2先接通电源，等打点稳定后，再释放小车3打点完毕，立即断开电源4选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒5要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前及时用手按住6要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点，一般在纸带上每隔4个点取一个计数点，即时间间隔为t0.025 s0.1 s.7在坐标纸上画vt图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量分布在较大的坐标平面内探究1：实验过程的理解 例题1：在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上_DBAFEGC_A把穿过打点计时器的纸带固定在小车的后面B把打点计时器固定在长木板的没有滑轮的一端，并连好电路C换上新的纸带，再重复做两次D把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面E使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动F把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，另一端吊着合适的钩码G断开电源，取出纸带探究2：实验数据的处理 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，图214中给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点测得：x11.40 cm，x21.90 cm，x32.38 cm，x42.88 cm，x53.39 cm，x63.87 cm.那么：(1)在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：v1_cm/s，v2_cm/s，v3_cm/s，v4_cm/s，v5_cm/s；(2)在平面直角坐标系中作出vt图象；(3)分析小车运动速度随时间变化的规律【答案】(1)16.5021.4026.3031.3536.30(2)图象见解析(3)速度随时间均匀增加当堂达标训练题1关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法中错误的是(B)A长木板不能侧向倾斜，但可一端高一端低B在释放小车前，小车应靠近滑轮处C应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车D要在小车到达定滑轮前使小车停止运动2在“探究小车速度随时间变化规律”实验中，下列方法中有助于减小实验误差的是( ACD )A选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位B使小车运动的加速度尽量小些C舍去纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算D适当增加挂在细绳下钩码的个数3在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下：计数点序号123456计数点对应的时刻/s0.100.200.300.400.500.60通过计数点时的速度/(cms1)44.062.081.0100.0110.0168.0为了计算加速度，合理的方法是(C)A根据任意两计数点的速度，用公式a算出加速度B根据实验数据画出vt图象，量出其倾角，由公式atan 求出加速度C根据实验数据画出vt图象，由图象上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式a算出加速度D依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度4一小球在桌面上从静止开始做加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球的位置编号如图215甲所示，1位置恰为小球刚开始运动的瞬间，作为零时刻摄影机连续两次