分组实验：探究小车速度随时间变化的规律

实验：探究小车速度随时间变化的规律

【实验原理】

1．打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它接在频率为50Hz的交流电源上使用时，每隔0.02秒打一次点，因此，纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置。通过研究纸带上点迹间的距离，就可以确定物体的运动情况。

2．设物体做匀加速直线运动，根据匀变速直线运动规律有：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，即用

Vc为BD时间中点C点的速度，如下图所示

求出各点(或计数点)的瞬时速度，把得到的瞬时速度值连同对应的时刻标在v－t图象上，图象是一条倾斜的直线，直线的斜率等于加速度的大小。

（逐差法求加速度是一种重要的方法，高一这个阶段先把这个问题先了解，后面再进一步学习。）

【实验器材】

电火花计时器(或电磁打点计时器)、导线、墨粉纸(或复写纸）、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、交流电源

【实验步骤】

1.如图所示，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没有滑轮的一端，连接好电路.

2.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面.

3.把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点.

4.换上新的纸带，重复实验两次.

5.增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验.

例：在探究小车速度随时间变化规律的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上________.

A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面

B．把打点计时器固定在长木板的没有滑轮的一端，并连好电路

C．换上新的纸带，再重做两次

D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面

E．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动

F．把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码

G．断开电源，取出纸带

DBAFEGC

【数据处理】

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…如图所示.

(2)依次测出01、02、03、04…之间的距离x1、x2、x3、x4…，填入表中.

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，如图所示为某次实验得到的图象：

(3)观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律.

(4)据所画v-t图象求出小车运动的加速度

在图像中任选两点，用“两点法”求直线的斜率即为小车的加速度，

大家做得怎么样？

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