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1、2.1 试验：探究小车速度随时间变化的规律,知识精析 一、实验步骤 1.把附有滑轮的长木板放在实验桌上，把打点计时器固定在长木板上不带滑轮的一侧，将细绳绕过滑轮，下端挂适当的钩码，将纸带连在小车后面，并穿过打点计时器. 2.将小车停在靠近打点计时器的位置，启动打点计时器，释放纸带，打点计时器在纸带上打下一行小点，然后关闭电源，取下纸带. 3.换上纸带重复操作两次. 4.在三条纸带中选择一条最清晰的，舍弃开头一些过于密集的点，找一个适当点作为计时起点. 5.选择相隔0.1 s的若干计数点进行测量，把数据填入设计好的表格. 6.增减所挂钩码数，再做两次实验.,二、数据分析 1.根据实验记录数据，计
2、算出各计数点瞬时速度，填入表中. 2.以速度v为纵轴，时间t为横轴，建立直角坐标系，根据表中数据描点，将这些点连成一条直线.连线时应使尽量多的点落在直线上，不在直线上的点要尽量对称分布在直线两侧.误差较大的点可舍去. 3.分析vt图象，描述出小车运动速度随时间变化的规律. 三、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，等打点稳定后，再释放小车. 3.取下纸带前，先断开电源.,5.要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前及时用手按住. 6.要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点，一般在纸带上每隔4个点取一个计数点，即时间间隔T0.025 s0.1
3、 s. 7.在坐标纸上画vt图象时，注意坐标轴单位长度的选取，使图象分布在坐标平面的大部分面积. 四、误差分析 1.根据纸带测量的位移有误差. 2.根据位移计算的瞬时速度有误差. 3.木板的粗糙程度并非完全相同.,回顾复习,1.打点计时器可以测量什么物理量？ 位移 时间 （打点计时器是测量位移与时间的仪器） 位移（用刻度尺测量）； 时间（两点的时间间隔为0.02s） 2. 通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么物理量？ 可以求 两点间的平均速度一点的瞬时速度加速度。,例,导入：,实验小车运动是物理学中最简单物体运动，那它的运动的速度随时间变化有什么规律呢？ 我们可以通过什么方法来研究？ 可以通
4、过打点计时器等实验仪器来探究小车速度随时间变化的规律 如何设计实验？,实验设计：,1 实验名称：探究小车速度随时间变化的规律 2 实验目的：练习使用打点计时器 通过纸带处理探究速度随时间变化的规律 3 实验器材：打点计时器、低压交流电源、导线、小车、细绳、纸带、复写纸、带滑轮长木板、钩码、刻度尺 4 试验仪器怎样安装放置？ 课本P34 图2.11 实验要注意什么？ 先启动计时器后放开纸带，随后关闭电源, 进行试验 木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定，连接好电路 穿纸带；挂钩码。 先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源。 换纸带，加钩码，再做一次.,实验时
5、应注意： 1固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置。 2滑轮不能过高。 3应考虑复写纸与纸带的位置关系。 4钩码数量不能过多，长木板两端高低相差不能太大。 5小车应由紧靠打点计时器处开始释放，在撞击长木板末端前应让小车停止运动，防止小车从板上掉下来。 6先接通电源，后让纸带运动。 7打点结束后立即关闭电源。,可以表示D、F之间任意一点的瞬时速度, 处理数据：,纸带上的数据怎样处理？（怎样处理数据才比较直观？） 我们可以通过列表和Vt图分析小车的运动规律 实验结论：你能用自己的语言描述小车速度随时间变化的规律吗？,（一）如何处理计算出来的数据？,列表法。（注意列表要求） 图象法： 根据所
6、得数据，选择合适的标度建立坐标系（让图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）。 描点：观察和思考点的分布规律。 拟合：从点的分布可以有很大把握地说这些点应该在一条直线上，用直线拟合，让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点应对称地分布在直线两侧。,实验结论：,小车的速度随时间的增加而均匀增加 小车速度随时间逐渐增大；相同时间里，速度增量相同；成正比 。 小车做匀加速直线运动,方法指导 一、根据纸带判断物体速度随时间变化的规律 例1 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，图72甲给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中0，1，2，3，4，5，6都为计数点.测得：x11.40 cm，
7、x21.90 cm，x32.38 cm，x42.88 cm，x53.39 cm，x63.87 cm.那么：,(1)在计时器打出点1,2,3,4,5时，小车的速度分别为：v116.50 cm/s，v2_cm/s，v326.30 cm/s，v431.35 cm/s，v5_cm/s.(2)在平面直角坐标系中作出vt图象(3)分析小车运动速度随时间变化的规律,(2)利用描点法作出vt 图象，如图72乙所示. 图72乙 (3)小车运动的vt图象是一条倾斜向上的直线，说明速度随时间均匀增加，它们是“线性关系”. 答案 (1)21.4036.30 (2)如图72乙所示(3)略,二、根据纸带求匀变速直线运动的
8、加速度 例2 某同学在“探究小车运动速度随时间变化的规律”的实验中，用打点计时器记录被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共7个计数点，其相邻点间的距离如图73甲所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1 s. 图73甲,(1)若从纸带上打A点的时刻开始计时，将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图73乙所示的坐标纸上，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线 图73乙 (2)计算加速度的大小是多少？,根据计算得出的速度及其对应的时刻，得到如图73丙所示的5个圆点，用描点法作出的小车瞬时速度随时间变化的关系图线如图73 丙所示 图73丙,实例探究,在研究
9、匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点瞬时速度如下,为了计算加速度，合理的方法是（ ）,A根据任意两计数点的速度用公式算出加速度 B根据实验数据画出vt图，量出其倾角，由公式a = tan求出加速度 C根据实验数据画出vt图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式算出加速度 D依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度,分析：方法A偶然误差较大。方法D实际上也仅由始末两个速度决定，偶然误差也比较大，只有利用实验数据画出对应的vt图，才可充分利用各次测量数据，减少偶然误差。由于在物理图象中，两坐标轴的分度大小往往是不相等的，根据同一组数据，可以画出倾角不同的许
10、多图线，方法B是错误的。正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公式算出加速度，即方法 C。 答案C,例2 在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有（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a E将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动 F将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。,解析： （1）问A中应先通电，再放纸带。 （2）D中取下纸带前应先断开电源。 （3）补充步骤G：换上新纸带，重复三次。 步骤顺序为：BFECADG,
