学案4探究速度随时间变化的规律

1、实验学案4探究速度随时间变化的规律基础自主薯实tr aK ivb- b -r【实验原理1打点计时器(1) 作用：计时仪器，每隔 S打一次点.(2) 工作条件： 电磁打点计时器： V 的 _ 电源. 电火花计时器： V 的电源.(3) 纸带上各点的意义： 表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置. 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.2利用纸带判断物体运动性质的方法(1) 沿直线运动的物体，若相等时间内的位移相等，即X1 = X2= X3=，则物体做 直线运动.(2) 沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为X1 , X2, X3, X4,，若 Ax =X2 X1= X3 X2

2、= X4 X3=，则说明物体在做 直线运动，且 AX =.3. 速度、加速度的求解方法(1)“平均速度法”求瞬时速度，即1所示.Xn+ Xn + 12T，如图图1a1 + a2+ a3"逐差法”求加速度，即a1 = x_3t， a2= x_3T， a3= x_3T，然后取平均值，即即a= (X6+x5+X4)-(x3+X2+X1)/ (3t)2。这样可以使所给数据全部得到利用，以提高结果的准确性.(3) “图象法”求加速度，即由“平均速度法”求出多个点的速度，画出v t图，直线的斜率即加速度.实验器材】电火花计时器(或电磁打点计时器)，一端附有滑轮的长木板，小车、纸带、细绳、钩 码、

3、导线、复写纸片.【实验步骤：(1) 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 木板上滑轮的一端，连接好电路.(2) 把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，调整滑轮高度，使细线与木板.(3) 把小车停在靠近打点计时器处，先_，后，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，随后立即关闭电源换上新纸带，重复三次.从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点，从后边便于测 量的点开始确定计数点，为了计算方便和减小误差，通常用连续打点五次的时间作为时间单位，即T = _ s,正确使用毫米刻度尺测量每相邻两计数点之间的距离.(5)计

4、算物体瞬时速度或物体加速度等。【例】 某同学用打点计时器测做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f= 50Hz,在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，所示，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，但仅能读出其中3个计数点到零点的距离：xa = 16.6 mm, xb= 126.5 mm, xd= 624.5 mm若无法再做实验，可由以上信息推知：(1) 相邻两计数点的时间间隔为 s打C点时物体的速度大小为 m/s(取2位有效数字)物体的加速度大小为 (用XA、XB、XD和f表示)针对训练某同学在研究小车的运动实验中，获得一条点迹清楚的纸带，如图2所示，已

5、知打点计时器每隔 0.02 s打一个点，该同学选择了 A、B、C、D、E、F六个计 数点，测量数据如图所示，单位是 cm.1JO<332 -5.467.9210.70图2(1)小车做运动.瞬时速度VD =m/s(3)计算小车的加速度多大?1.在“研究匀变速直线运动”的实验中，下列方法中有助于减少实验误差的是（）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2“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁打点计时器（所用交流电的频率为5

6、0 Hz），得到如图3所示的纸带图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出 来，下列表述正确的是 （）图3/yT点计时搖电jnr7777777777图5A. 实验时应先放开纸带再接通电源B. （X6 XI）等于（X2 XI）的 6 倍C. 从纸带可求出计数点B对应的速率D. 相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s3.图4是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.（1）已知打点计时器电源频率为 50 Hz,则纸带上打相邻两点的时间间隔为 .（2）ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出.从图中读出A、B两点间距x =;。点对应的速度是 （计算结果保留三位有效数

7、字 ）.1*1B 1() *i3<AH<7D«*«T 1 r r 1i r T 1 f | ' rT F1" 1 T，| F 1 T 1 rwi | T1 11234 f f T '* r 4 5图44. 如图5所示，将打点计时器固定在铁架台上，使重物带动纸带从静止开始自由下 落，利用此装置可以测定重力加速度.（1）所需器材有打点计时器（带导线卜纸带、复写纸、带 铁夹的铁架台和带夹子的重物，此外还需 （填字母代号）中的器材.A.直流电源、天平及砝码B .直流电源、毫米刻度尺C.交流电源、天平及砝码D .交流电源、毫米刻度尺（2）通过作图

8、象的方法可以剔除偶然误差较大的数据，提 高实验的准确程度.为使图线的斜率等于重力加速度，除作vt图象外，还可作图象，其纵轴表示的是,横轴表示的是 .图7U1 e-m2hiii1111 h 11 d ii 1111013丨11 II 111 II 11 山5某同学用如图6所示的实验装置研究小车在斜面上的 运动.实验步骤如下：a. 安装好实验器材.b. 接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次.选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点，如C.测量1、2、3、6计数点到0计数点的距离，分别记作：XI、X2、X3、X6.d. 通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动.e. 分别计算出XI、X2、X3、X6与对应时间的比值 XXX、X.tl t2 t3t6XXXf. 以t为纵坐标、t为横坐标，标出，与对应时间t的坐标点，画出X -1图线. 结合上述实验步骤，请你完成下列任务；(1) 实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有 和.(填选项代号)A.电压合适的 50 Hz交流电源 B.电压可调的直流电源C.刻度尺 D .秒表E. 天平 F.重锤(2) 将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如