高中物理第二章匀变速直线运动的研究2.1实验探究小车速度随时间变化的规律素材新人教版必修1（通用）

1、实验 探究小车速度随时间变化的规律 小车的运动速度随着时间的变化在均匀地增大，我们可以用图象法定量求出它的加速度。【注意事项】打点计时器纸带限位器要与长木板纵轴位置对齐再固定在长木板上，使纸带、小车、拉线和定滑轮在一条直线上。小车要选择在木板上运动不跑偏或跑偏较小的车。牵引小车的钩码以100g以内为宜。若用到150g以上，则纸带上打出的点数不能满足以0.1 s为计数点取6组数值的要求。解决办法：用小沙桶替代钩码。沙桶及沙的质量在40100g之间取三种不同质量，可用托盘天平称量沙桶和沙子。若用50g钩码，取至150g时打出的纸带计数点之间的时间间隔可减小至0.08s或0.06s，可以满足6组以上

2、数据的要求。为防钩码落地损伤钩码，可在地面铺泡沫塑料垫。小沙桶可选择能装100g以上砂子的带盖塑料瓶。在小车后面安装纸带的方法如图所示。使小车运动时保持纸带与打点计时器平面、木板平行，减少摩擦力影响。注意调整滑轮高度，使拉车的线与木板平行，减少拉力的变化。开启电源，待打点计时器工作稳定后释放小车，同时用一只手在定滑轮一端准备接住小车，防止小车撞击定滑轮，防止小车落地。即使安装了防撞挡板，也要防止小车落地。关断电源后再取纸带，取下纸带后，将所用钩码质量标注在纸带上，并给纸带编号。纸带上的点先取零点和计数点进行编号再测距离。测量长度时不要用短刻度尺分别测量相邻两个计数点间的长度，最好用长刻度尺对齐

3、各计数点（不移动尺子）读出各计数点间长度值，避免测量误差的积累。在坐标纸上画vt图象时，注意坐标轴单位长度的选取，使图象分布在坐标平面的大部分面积。课堂训练1在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点瞬时速度后，为了计算加速度，最合理的方法是（）A根据任意两计数点的速度用公式算出加速度B根据实验数据画出vt图，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，由图线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答案：C解析：方法A偶然误差较大；方法D实际上也仅由始末两个速度决定，偶然误差也比较大，只有利

4、用实验数据画出对应的vt图，才可充分利用各次测量数据，减小偶然误差。由于在物理图象中两坐标轴的分度大小往往是不相等的，根据同一组数据，可以画出倾角不同的许多图线，方法B是错误的。正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公式算出加速度，即方法C。2某实验小组用打点计时器探究小车运动情况，用打点计时器记录小车运动的时间，计时器所用电源的频率为50 Hz，右图所示是与小车相连的纸带上记录的一些点，在每相邻的两点之间都有四个点未画出。用米尺量出A点距离B、C、D、E各点的长度如图上标度。该小组同学在教师的帮助下，设法算出了A、B、C、D、E各点的瞬时速度分别为（单位：m/s)：0.53、0.88、1.23、1.58、1.93。建立恰当的坐标系，在直角坐标系中描点，观察各数据点并思考怎样用一条线段将各点联系起来，并作出这个图象。图线延长线与纵轴相交，交点的物理意义是什么?从图象可知，这是匀变速直线运动吗?说出原因。若是，请求出加速度。解答：（1）图象如图所示，说明：作图象时，要让尽可能多的点落在直线上，不在直线上的点尽可能分居在直线的两侧。相当于数据处理中的平均值，是减小误差的一种最简单的方法，也是较科学的一种方法。（2）图线延长线与纵轴的交点表示的是该运动的初速度