实验：探究小车速度随时间变化的规律

1、一、认识电磁打点计时器一、认识电磁打点计时器作用：作用：电磁打点计时器是电磁打点计时器是一种记录物体在一定时间一种记录物体在一定时间间隔内位移的仪器。间隔内位移的仪器。特点：特点：它使用它使用交流电源交流电源，工作电压在工作电压在6V以下以下。电源电源的频率是的频率是50赫兹赫兹时，它每隔时，它每隔0.02s打一个点。打一个点。不能长时间不能长时间连续工作。连续工作。二、认识电火花计时器二、认识电火花计时器 电磁打点计时器是电磁打点计时器是振针上下振动，通过复振针上下振动，通过复写纸在纸带上打点。写纸在纸带上打点。 电火花计时器是电电火花计时器是电火花将墨粉熔化到纸带火花将墨粉熔化到纸带上打点

2、。上打点。纸带运动受阻纸带运动受阻较小，实验误差较小。较小，实验误差较小。电火花计时器使用电火花计时器使用220v220v交流电交流电。电源的。电源的频率是频率是5050赫兹赫兹时，它时，它每隔每隔0.02s0.02s打一个点。打一个点。问题问题1 1：打点计时器不利用公式计算可以：打点计时器不利用公式计算可以 直接得到什么物理量直接得到什么物理量? ?问题问题2 2：通过打点计时器可以间接测量什么物理量？：通过打点计时器可以间接测量什么物理量？两点间的平均速度两点间的平均速度某点的瞬时速度某点的瞬时速度加速度加速度知识回顾知识回顾smscmvv/1322625. 125.126202. 04

3、0. 145. 6smscmvv/354025. 25 .202202. 045. 655.142/005.1904. 0263. 1025. 2smtvvaExample实验小车运动是物理学中最简单物体运实验小车运动是物理学中最简单物体运动，它运动的动，它运动的速度速度随随时间时间变化有什么规律变化有什么规律呢？呢？我们可以通过什么方法来研究？我们可以通过什么方法来研究？通过打点计时器等通过打点计时器等 实验仪器来探究实验仪器来探究小车速度随时间变化的规律小车速度随时间变化的规律 导入导入实验实验实验设计实验设计打点计时器、试验小车、细绳、纸带、带滑轮导轨打点计时器、试验小车、细绳、纸带、带

4、滑轮导轨.钩码钩码.海绵垫海绵垫课本课本P34 图图2.11先先启动计时器启动计时器后后放开小车，放开小车，随后随后关闭电源关闭电源释放小车时，应使小车靠近打点计时器。释放小车时，应使小车靠近打点计时器。实验步骤实验步骤把一端附有滑轮的导轨水平放在实验桌上，把一端附有滑轮的导轨水平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在导并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在导轨上远离滑轮的一端，连接好电路轨上远离滑轮的一端，连接好电路把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，启动电源，然后放开下边挂上合适的钩码，启动电源，然后放开小车，让小车拖着

5、纸带运动，打完一条后，小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后，关闭电源关闭电源换上纸带，重复操作三次换上纸带，重复操作三次数据处理数据处理(列表、画图列表、画图)选择一条较理想的纸带，用选择一条较理想的纸带，用平均速度代替瞬时平均速度代替瞬时速度的方法速度的方法得到各计数点的瞬时速度。得到各计数点的瞬时速度。0.400.560.480.72增减所挂钩码数目，以改变小车运动速度快慢，再做两次实验。增减所挂钩码数目，以改变小车运动速度快慢，再做两次实验。0.64Excel绘制绘制v-t图图描点连线作图描点连线作图0.300.450.740.600.891.03 0.40 0.48 0.56 0.64

6、 0.72 y = 0.8x + 0.3200.10.20.30.40.50.60.70.800.20.40.6tv系列1线性 (系列1)思考：思考：1 1、如何根据图线求出纸带上对应、如何根据图线求出纸带上对应测量点测量点“0 0”、“6 6”的瞬时速度？的瞬时速度？2 2、根据图象能求出小车的加速、根据图象能求出小车的加速度吗？度吗？你能用自己的语言描述你能用自己的语言描述小车速度随时间变化的小车速度随时间变化的规律吗？规律吗？实验结论实验结论实验结论实验结论1、小车的速度随时间的增加而均匀增加、小车的速度随时间的增加而均匀增加2、小车速度随时间逐渐增大；相同时间、小车速度随时间逐渐增大；

7、相同时间里，速度增量相同；里，速度增量相同；课堂小结课堂小结 用打点计时器来测量小车随时间的变化规律，为后面学习匀变速直线运动打下基础。练练1：某课外兴趣小组在探究小车的速度随时间变化规律：某课外兴趣小组在探究小车的速度随时间变化规律的实验中，得到如图的实验纸带，实验中打点计时器交流的实验中，得到如图的实验纸带，实验中打点计时器交流电的频率为电的频率为50Hz，纸带前面的几个点较模糊，纸带前面的几个点较模糊,因此从因此从A点点开始每打五个点取一个计数点开始每打五个点取一个计数点,其中其中B、C、D、E点的对应点的对应速度速度vB=_m/s, vC=_m/s, vD=_m/s, vE=_m/s,

8、由此推得由此推得F点的速度点的速度vF=_m/s。小车从。小车从B运动到运动到C的加速度的加速度a1=_m/s2，从，从C运动到运动到D的加的加速度速度a2=_m/s2，从，从D运动到运动到E的加速度的加速度a3=_m/s2。OAB1.40CDEFG3.556.4510.1014.5019.65单位单位:cm图图2-1-42根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是直接得到的物理量是 （）A时间间隔时间间隔 B位移位移 C加速度加速度 D平均速平均速度度vO A B CDEFG4如图如图2-1-5所示为某次实验中打出的一条经过处所示为某次实验中打出的一条经过处理后的纸带理后的纸带，图中图中O为小车运动的起始点为小车运动的起始点，A为所选为所选取的第一个计数点取的第一个计数点，O点到点到A点之间有部分点不清晰点之间有部分点不清晰，相邻两个记数点之间有相邻两个记数点之间有4个点未画出个点