实验一探究小车速度随时间变化的规律.doc

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第一节　探究小车速度随时间变化的规律
【实验基础知识】
一、实验原理与操作

(1)作用：计时仪器，当所用交流电源的频率f＝50 Hz时， s打一次点。
(2)工作条件
2．判断物体是否做匀变速直线运动的方法
设*1、*2、*3、*4…为纸带上相邻两个计数点之间的距离，假如Δ*＝*2－*1＝*3－*2＝*4－*3＝…＝常数，则与纸带相连的物体做匀变速直线运动。
3．注意事项
(1)平行：纸带和细绳要和木板平行。
(2)两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源后取纸带。
(3)防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，要防止钩码落地和小车与滑轮相撞。
(4)减小误差：小车的加速度要适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜。
二、数据处理与误差分析
1．实验数据的处理
(1)由纸带求物体运动速度：根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，vn＝。
(2)利用纸带求物体加速度
①逐差法：根据*4－*1＝*5－*2＝*6－*3＝3aT2(T为相邻两计数点之间的时间间隔)，求出a1＝，a2＝，a3＝，再算出a1、a2、a3的平均值a＝＝×＝，即为物体的加速度。
②图像法：如图实Ⅰ－1所示，以打某计数点时为计时起点，利用vn＝求出打各点时的瞬时速度，描点得
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v­t图像，图像的斜率即为物体做匀变速直线运动的加速度。
2．误差分析
(1)偶然误差：
①纸带上计数点间距测量有偶然误差，故要多测几组数据，以尽量减小误差。
②用作图法做出的v­t图像并不是一条直线。为此在描点时最好用坐标纸，在纵、横轴上选取合适的单位，用细铅笔认真描点。
(2)系统误差：
纸带运动时摩擦不均匀，打点不稳定引起误差，所以安装时纸带、细绳要与长木板平行，同时选择符合要求的交流电源的电压及频率。
3．注意事项
(1)纸带选取：选择一条点迹清晰的纸带，舍弃点密集部分，适当选取计数点。
(2)准确作图：在坐标纸上，纵、横轴选取合适的单位(避免所描点过密或过疏，而导致误差过大)，仔细描点连线，不能连成折线，应作一条直线，让各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧。
【典型例题分析】
考点一　实