探究小车速度随时间变化规律物理实验教学设计.pdfVIP

第二章匀变速直线的研究

第1节实验：探究小车速度随时间变化的规律

秦皇岛南戴河国际有两个非常刺激的：滑沙和滑草，游客在滑下的过程

中会感到速度逐渐增大，到水平面上后又逐渐减小，那么这个过程满足什么规律呢？本

节通过打点计时器来研究直线中物体的特点．

一、实验目的

1.学会使用打点计时器并掌握数据的处理方法．

2.能运用v－t图象探究小车速度随时间变化的规律．

二、实验原理：

1.数据的方法：不要直接去测量两个计数点间的距离，量出各个计数点到计

时零点的距离x，x，x，…然后再算出相邻的两个计数点间的距离Δx＝x，Δx＝x－x，Δx

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＝x－x，Δx＝x－x，…这样可以减小相对误差．

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2.速度的计算方法：各计数点的瞬时速度是用计数点间的平均速度来代替的．

3.加速度的计算方法：通过测得的速度，描绘出v－t图象，然后求图线的斜率．

三、实验器材

小车、细线、钩码、一端附有定滑轮的长木板、打点计时器、纸带、电源、导线(若干)、

刻度尺．

四、实验步骤

1.把一端附有定滑轮的长木板放在桌面上，并使定滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在

长木板上远离定滑轮的一端，连接好电路，如1所示．

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2.把一条细线拴在小车上，使细线跨过定滑轮，并在下面挂上合适的钩码，接通电源，

待打点计时器打点稳定后再放开小车，让小车拉着纸带，打完一条纸带后立即关闭电源．

3.换上新纸带重复操作三次．

4.在三条纸带中选择一条最清晰的，舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为

计时起点．

5.选择相隔0.1s的若干计数点进量，把数据填入表格．

6.计算出各计数点的瞬时速度，填入表格中．

7.增减所挂钩码数，再做两次实验．

五、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，待打点计时器工作稳定后，再放开小车，当小车停止时及时断开电

源．

3.安装打点计时器时，要尽量使纸带、小车、细绳和定滑轮上边缘在一条直线上．

4.避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前应及时用手按住．

5.当小车停止时，立即切断电源．

6.牵引小车的重物(或钩码)的质量要适宜．如果质量过大，纸带上打出的计时点太少；

如果质量过小，点过于密集，不便于测量距离．

7.画v－t图象时，注意让所画直线尽量经过较多的点，不在直线上的点大致均匀分布在

直线两侧；同时注意坐标轴单位长度的选取，要使图象分布在坐标平面的大部分面积.

一、实验操作问题

例1在测定匀变速直线加速度的实验中，某同学操作中有以下实验步骤：

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，下面吊着适当重的钩码；

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加速；

F将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔；

(1)其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号G、H、…)．

(2)将以上步骤完善并按合理顺序写在横线上：.

解析在用打点计时器测定匀变速直线的实验中，要先接通电源，再放纸带；在取下

纸带前要先断开电源；为了减小实验误差，要重复实验三次即打三条纸带，然后选择理想纸带

进行处理．