1 实验:探究小车速度随时间变化的规律
[学习目标] 1.进一步练习使用打点计时器.2.会利用平均速度求瞬时速度.3.会利用v t图象处理实验数据,并据此判断物体的运动性质.4.能根据实验数据求加速度.
一、实验原理与方法
1.利用打点计时器所打纸带的信息,代入计算式vn=,即用以n点为中心的一小段时间间隔的平均速度代替n点的瞬时速度.
2.用描点法作出小车的vt图象,根据图象的形状判断小车的运动性质.若所得图象为一条倾斜直线,则表明小车做匀变速直线运动.
3.利用vt图象求出小车的加速度.
二、实验器材
打点计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源.
三、实验步骤
1.如图所示,把一端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、数据处理
1.表格法
(1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开始一些比较密集的点,在后面便于测量的地方找一个点,作为计数始点,以后依次每五个点取一个计数点,并标明0、1、2、3、4、…,如图所示.
(2)依次测出01、02、03、04、…的距离x1、x2、x3、x4、…,填入表中.
位置
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
6
|
长度
|
x1
|
x2
|
x3
|
x4
|
x5
|
x6
|
|
|
|
|
|
|
各段长度
|
0~2
|
1~3
|
2~4
|
3~5
|
4~6
|
5~7
|
|
|
|
|
|
|
时间间隔
|
|
|
|
|
|
|
v/(m·s-1)
|
|
|
|
|
|
|
(3)1、2、3、4、…各点的瞬时速度分别为:v1=、v2=、v3=、v4=、….将计算得出的各点的速度填入表中.
(4)根据表格中的数据,分析速度随时间变化的规律.
2.图象法
(1)在坐标纸上建立直角坐标系,横轴表示时间,纵轴表示速度,并根据表格中的数据在坐标系中描点.
(2)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,偏差比较大的点忽略不计,如图所示.
(3)观察所得到的直线,分析物体的速度随时间的变化规律.
(4)根据所画vt图象求出小车运动的加速度a=.