第一节 实验探究小车速度随时间变化的规律.doc

第一节 实验：探究小车速度随时间变化的规律 知识点① 实验目的 1.练习使用打点计时器及利用纸带求速度。 2.应用v－t图象处理实验数据。 知识点② 实验原理 利用打点计时器打出的纸带上记录的数据，先计算出各时刻物体的速度，再寻求速度和时间的关系。 1.计算打各计数点时小车的速度，应在计数点附近取一段很短的时间Δt，用Δt内的 当作打该计数点时小车的瞬时速度。(学完本章第3节后可根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，即vn＝。求出打第n个计数点时纸带的瞬时速度) 2.用描点法画出小车的v－t图象，图线的斜率表示 ，如果v－t图象是一条倾斜的直线，说明物体的速度随时间 变化。 知识点③ 实验器材 1.打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、复写纸片、细绳、钩码、刻度尺、导线、 。 知识点④ 实验步骤 (如图所示)把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上远离滑轮的一端，连接好电路。 2．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，放手后，看小车能否在木板上 ，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车的后面。 3．把小车停靠在打点计时器处，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小点，换上新纸带，重复实验三次 知识点⑤ 数据处理 1.在三条纸带中选择一条 ，为了便于测量， 开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点当做 。 2.计算出各计数点的 速度，填入设计好的表格中。 3．以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系，根据表中v、t数据，在直角坐标系中 ，探究小车速度随时间变化的规律。 一、实验数据的处理方法 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开始点，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。 位置编号 0 1 2 3 4 5 时间t/s x/m v/(m·s－1) ②分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离Δx1、Δx2、Δx3…。 ③利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度，填入上面的表格中。 ④根据表格的数据，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。 二、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v－t图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差。 三、实验注意事项 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，计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源。 3．要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它。 4．牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使纸带上的点太少，或者加速度太小，而使各段位移无多大差别，从而使误差增大，加速度的大小以能在50cm长的纸带上清楚地取得六、七个计数点为宜。 5．要区别计时器打出的点与人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个点取一个计数点，即时间间隔为T＝0.02×5s＝0.1s。 6．描点时最好用坐标纸，在纵、横轴上选取合适的单位，用细铅笔认真描点。 题型1 对实验过程的掌握 例1 在探究小车速度随时间变化的规律实验中，某同学操作中有以下实验步骤，其中有错误或遗漏的步骤。(遗漏步骤可编上序号G、H、…) A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处先放开纸带，再接通电源； B．将打点计时器固定在平板上，并接好电路 C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码； D．取下纸带； E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上平稳地滑行； F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔。 将以上步骤完善并按合理顺序填写在横线上：_________________________________________。 变式训练1 在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中： (1)电火花计时器正常工作时，其打点的周期取决于(