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实验报告：探究小车速度随时间变化的规律 高2016届17班 刘福寿 一、实验目的： 1、练习使用打点计时器，学会使用打上点的纸带研究物体运动 2、探究小车速度随时间变化的规律，判断物体是否做匀变速运动 3、测定匀变速运动的加速度 二、实验原理： 利用打点计时器在纸带上打出的一系列的点，求出若干个测量点的瞬时速度，绘制v-t图像，以探究小车速度随时间变化的规律 三、实验器材： 打点计时器、学生电源、导线、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、钩码、刻度尺。 四、实验步骤： 1、将穿过打点计时器的纸带与小车连接 2、将挂有重物的细绳跨过滑轮与小车相连接。 3、将打点计时器的开关闭合，同时让小车在水平长木板上运动，打点计时器会在纸带上打出一系列的点。 4、取下纸带，在便于测量的地方找一个起始点，把每打五次的时间作为单位时间。在纸带上从第一个点开始，每隔5点依次标上1，2，3，……,测出位移x1，x2，x3……。 5、算出两相邻位移之差Δx1= x1- x0，Δx2= x2- x1，Δx3= x3- x2，……,求出Δxn +Δx(n+1) ，利用公式v=（Δxn +Δx(n+1)）/（Δtn +Δt(n+1)），算出瞬时速度速度v1，v2，v3，……的值 6、利用公式a=（Δx(n+1)-Δxn）/（t(n+1)-tn），算出加速度a1，a2，a3，……的值。 五、实验数据处理及分析： 1、钩码质量为50g时 钩码质量m /g 50 位置编号n 1 2 3 4 5 6 7 8 时间 t /s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 Δt /s 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 位移 x /cm 1.76 5.26 10.48 17.48 26.38 36.38 48.58 62.56 Δx /cm 1.76 3.50 5.22 7.00 8.90 10.00 12.20 13.98 Δxn +Δx(n+1) /cm 5.26 8.72 12.22 15.9 18.9 22.2 26.18 瞬时速度v /cm?s-1 26.3 43.6 61.1 79.5 94.5 111 130.9 加速度a /cm?s-2 173 175 184 150 165 199 2、钩码质量为100g时 钩码质量m /g 100 位置编号n 1 2 3 4 5 6 7 时间 t /s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 Δt /s 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 位移 x /cm 2.06 7.06 14.82 25.37 38.77 54.94 73.71 Δx /cm 2.06 5.00 7.76 10.55 13.40 16.17 18.77 Δxn +Δx(n+1) /cm 7.06 12.76 18.31 23.95 29.57 34.94 瞬时速度v /cm?s-1 35.30 63.80 91.55 119.75 147.85 174.70 加速度a /cm?s-2 285.00 277.50 282.00 281.00 268.50 3、v-t图像 和 a-t 图像 六、实验误差分析及改进方法： 1、模板粗糙程度不同，摩擦不均匀。实验时应选用较光滑的木板 2、纸带拖动时与限位孔及打点器内部摩擦。将平板的一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上平稳的滑行，以抵消小车收到的摩擦阻力。 3、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。对图像上的点一一比对、纠正，舍去试验中误差较大的数据；反复试验，取数据的平均值 七、实验结论 当钩码质量一定时，小车速度的变化与时间成正比，加速度保持不变，可近似看作匀加速运动；当改变钩码的质量时，加速度也随之改变。试验总体成功。