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第四讲 实验：探究小车匀变速直线运动的规律 教学目标 知道实验目的，正确布列器材进行实验操作会选择点迹清晰的纸带，标出合理的测量点（计数点），测量各测量点（计 数点）间的距离 会近似计算各测量点的瞬时速度 能建立标度合适的v－t坐标系，并正确地描点，能用一条曲线（包括直线）拟合图象中的点 (1) 能根据图象说出小车速度随时间变化的规律(2) 能根据小车速度变化的情况预测图象的基本特点。 (3) (1) 掌握求小车加速的的方法 (2) 提高学生分析、解决问题的能力，增强逻辑思维和推理能力 讲练结合，讲授、讨论结合 A类 （ ）道 （ ）道 （ ）道 B类 （ ）道 （ ）道 （ ）道 C类 （ ）道 （ ）道 （ ）道 实验目的 1．练习使用打点计时器，学会用打上点的纸带研究物体的运动。 2．掌握判断物体是否做匀变速运动的方法。 3．测定匀变速直线运动的加速度。 4．能利用“逐差法”求加速度。 实验原理 如图所示，0、1、2……为时间间隔相等的各计数点，1、2、3……为相邻两计数点间的距离，若Δ＝2－1＝3－2＝4－3＝C（常量），即若两连续相等的时间间隔里的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速运动。 （1） 即根据（T为相邻两计数点间的时间间隔）求出，再算出平均值为物体运动的加速度。 （2）用v－t图象法即先根据求出打第n点时纸带的即时速度，后作出v－t图象，图线的斜率即为物体运动的加速度。 实验器材 打点计时器、纸带、复写纸片、低压交流电源、小车、细绳、一端附有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、电键及导线。 实验步骤 1．按图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没有滑轮的一端，连接好电路。 2．把细绳的一端固定在小车上，跨过滑轮后在另一端挂上适量的钩码，让纸带穿过打点计时器的限位孔后一端固定在小车上，用手拉住小车。 3．先接通电源，后放开小车，让小车运动，这样打点计时器就在纸带上打下一系列点，取下纸带，更换新纸带，至少重复3次。 4．选打点清晰的纸带进行研究，舍去开头比较密集的点，确定好计数始点，每隔4个计时点取一个计数点，使时间间隔为T＝0.1 s。 5．用毫米刻度尺量出各计数点之间的距离1、2、3、…、n。用逐差法计算加速度的值，最后求其平均值。（计算出各计数点对应的瞬时速度，作出v－t图象，求得直线的斜率即为物体运动的加速度。） 1．细绳尽可能与木板平行，以确保细绳对小车的拉力不变； 2．开始释放小车时，小车应尽量靠近打点计时器； 3．小车的加速度应适当大一些，以能在纸带长约50 cm的范围内清楚地取7~8个计数点为宜； ．要防止钩码落地撞坏以及小车跟定滑轮相撞，应采取一些防范措施； ．要区别计时器打出的点与人为选取的计数点（一般把计时器打出的5个点作为1个计数点）。选取的计数点不少于6个。 不要分段测量各段位移，应尽可能地一次测量完毕（可先统一量出到计数起点0之间的距离）读数时估读到毫米的下一位。 本实验参与计算的量有和T，因此误差来源于和T。 由于相邻两计数点之间的距离测量不够精确而使a的测量结果产生误差。 市电的频率不稳定使T不稳定，而产生误差。 v－t我们通过严谨求实的实验打出纸带，用毫米刻度尺准确测量出相邻两计数点间的间距，计算出各计数点对应的瞬时速度填入设计好的表格中，根据表格中的v、t数据，在直角坐标系中描点，仔细观察这些点的分布情况，我们发现这些点都大致落在一条直线上我们可以大胆猜测，如果没有实验误差，这些点应该落在一条直线上这样我们一条直线，且使尽可能多的点落在这条直线上，落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧，这就画出了小车运动的速度—时间图象，是一条倾斜的直线v－tv－t我们可以从两条途径进行： 一是通过直接分析图象的特点得到小车运动的v－t图象是一条倾斜的直线，那么当时间增加相同的值Δt，速度也会增加相同的值Δv也就得出结论：小车的速度随时间均匀变化； 二是通过得出函数关系式进一步得到，既然小车的v－t图象是一条倾斜直线，那么，v随t变化的函数式v=kt+b，显然v与t成“线性关系”小车的速度随时间均匀增加 类型一 熟悉实验操作步骤 【例题】在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，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，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，使小车能在平板上做匀速运动 F将纸带固定在小车后部，并穿过打点计时器的限位孔 将以上步