浙江省学考通关物理学考标准条目解析实验2探究小车速度随时间变化的规律共12

1、实验(2):探究小车速度随时间变化的规律,一、实验原理图 二、基本实验要求 1.实验目的 (1)探究小车速度随时间变化的规律。 (2)测出小车做匀变速直线运动时的加速度。 2.实验原理 利用打点计时器在纸带上打出的一系列的点,以探究小车速度随时间变化的规律。,3.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、刻度尺、导线、学生电源、复写纸等。 4.实验步骤 (1)按照实验原理图装置实验,把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端,接好电源。 (2)把一细绳系在小车上,细绳绕过滑轮,下端挂合适的钩码,纸带穿过打点计时器,固定在小车后面。 (3)把小车停靠在打

2、点计时器处,接通电源,放开小车。小车在拖着纸带运动的同时,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,断开电源,更换新纸带,重复实验三次。 (4)选择一条比较理想的纸带进行测量分析。,5.数据处理 (1)舍掉纸带开始比较密集的点迹,从便于测量的地方取一个开始点O,然后每5个点取一个计数点(如果点迹间隔比较小的话),标上1、2、3测出位移x1、x2、x3(如图)。 (2)计算相邻相等时间内的位移差x1=x2-x1、x2=x3-x2、x3=x4-x3如果它们在允许的误差范围内相等,则可以判定被测物体的运动是匀变速直线运动。,(4)物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为v1、v2、v3、v4若v2-v1=

3、v3-v2=v4-v3=则说明物体在相等时间内速度的增量相等,说明物体做匀变速直线运动,即 。 (5)利用v-t图象求a:求出1、2、3、4、5、6各点的即时速度,画出v-t图线(如图),图线的斜率就是加速度a。,6.注意事项 (1)纸带、细绳要和木板平行。 (2)实验中应先接通电源(交流电源的电压及频率要符合要求),后让小车运动;实验完毕应先断开电源。后取纸带。 (3)在到达长木板末端前应让小车停止运动,防止钩码落地和小车与滑轮相撞。 (4)不要分段测量各段位移,应尽可能地一次测量完毕(即先统一量出各计数点到起点O之间的距离)。读数时应估读到毫米的下一位。,考点1,考点2,考点1实验仪器与操

4、作 典例3利用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律,所需的仪器与操作正确的是() A.学生电源、导线、电火花计时器、小车、钩码、一端带有定滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸 B.导线、电磁打点计时器、小车、钩码、一端带有定滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸 C.实验前需要平衡小车受到的阻力;长木板也不能一端高、一端低 D.应选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验,答案,解析,考点1,考点2,考点2实验数据的处理 典例4在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用电火花计时器打下的纸带如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F、G 7个计数点,每相邻

5、两个计数点间还有4个点图中没有画出,电火花计时器接220 V、50 Hz交流电源。 (1)设电火花计时器的周期为T,计算F点的瞬时速度vF的公式为vF=;,考点1,考点2,(2)他经过测量并计算得到电火花计时器在打B、C、D、 E、F各点时物体的瞬时速度如下表。以A点对应的时刻为t=0,试在下图所示坐标系中合理地选择标度,作出v-t图象,并利用该图象求出物体的加速度a= m/s2;,考点1,考点2,(3)如果当时电网中交变电流的电压变成210 V,而做实验的同学并不知道,那么加速度的测量值与实际值相比(选填“偏大”“偏小”或“不变”)。,考点1,考点2,解析: (1)利用“中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度”求F点的速度,可得 (2)用描点法作出v-t图象如图所示, 由图线的斜率求出加速度 (3)电网中交变电流的电压变化,并不改变电火花计时器的周期,故测量值与实际值相比不变。 答