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高中《物理》必修1-1第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律

第1节实验:探究小车速度随时间变化的规律

一、实验思路

1．瞬时速度的计算:各计数点的瞬时速度可用该点前后一段时间内的平均速度来代替:

xn＋xn＋1

v＝2T.

n

2．根据v－t图象判断运动性质:用描点法可作出小车的v－t图象,根据图象的形状可判

断小车的运动性质．

3．加速度的计算:利用v－t图象的斜率求出小车的加速度．

二、实验器材

电磁打点计时器(或电火花计时器)、低压交流电源、导线、纸带、带滑轮的长木板、

小车、钩码、细绳、复写纸片、刻度尺．

三、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系列小点．

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．

四、数据记录

1．纸带的选取:从几条纸带中选择一条比较理想的纸带,且开头过于密集的点应舍掉,

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用纸带的后一段进行测量；若纸带上点与点之间的距离较小,可多个间隔取一个计数点．

2．数据的测量:如图所示,一般不是直接测量相邻两个计数点间的距离,而是先测量出

各个计数点到计时零点间的距离x、x、x、x、x,再计算出相邻的两个计数点间的距离

12345

．

Δx＝x,Δx＝x－x,Δx＝x－x,Δx＝x－x,Δx＝x－x.

11221332443554

3．速度的计算:各计数点对应的瞬时速度用平均速度来代替．

4．设计表格并记录相关数据

将各计数点对应的时刻及相邻两计数点间的距离填入下表中,求出对应计数点的速度,

并据此分析速度随时间的变化关系．

计数点序号n012345

时间t/s00.10.20.30.40.5

相邻两计数点

间的距离Δx/m

对应计数点的速度v/(m·s－

1)

五、数据分析

1．作出小车运动的v－t图象

(1)建系:在坐标纸上建立直角坐标系,用横坐标轴表示时间,纵坐标轴表示速度．

(2)描点:在坐标纸上确定出各个坐标点的位置．

(3)连线: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,偏差比较大的点舍去,如图所示．

2．实验结论

(1)分析小车运动的v－t图象,描述小车的运动速度随时间的变化

规律．

Δv

(2)据所画v－t图象求出小车运动的加速度a＝Δt.

六、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．

七、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．

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