21实验：探究小车速度随时间变化的规律.docx

2。1　实验:探究小车速度随时间变化的规律

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掌握实验原理及实验仪器的安装和使用
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学会用图象法处理实验数据
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能根据“v－t”图象描绘小车的运动规律
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…，测量各计数点到0点的间隔 x，并记录填入表中。
位置编号
0
1
2
3
4
5
时间t/s
x/m
v/（m·s－1)
②分别计算出和所求点相邻的两计数点之间的间隔 Δx1、Δx2、Δx3…。
③利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度，填入上面的表格中。
④根据表格的数据，分析速度随时间怎么变化.
（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，偏向比较大的点忽略不计，如以下图。
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据所画v－t图象求出小车运动的加速度a＝。
3．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。
(3）作v－t图象时单位选择不适宜或人为作图不准确带来误差.
典题2　如以下图，是某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”实验中,用打点计时器得到的表示小车运动过程中的一条明晰纸带，打点计时器打点的时间间隔T＝0。02s，将纸带上每隔四个点(图上没画出）按打点顺序依次标为A、B、C……,其中x1＝、x2＝7。68cm、x3＝8。33cm、x4＝8。95cm、x5＝9。61cm、x6＝10。26cm。
（1)下表列出了打点计时器打下B、C、E、F时小车的瞬时速度,请在表中填入打点计时器打下
D点时小车的瞬时速度。
位置
B
C
D
E
F
速度/（m·s－1）
0。737
0。801



(2)以A点为计时起点，在坐标图中画出小车的速度—时间关系图线.
（3）根据你画出的小车的速度—时间关系图线计算出的小车的加速度
a＝ m/s2，
方向是 _(填A→B，或B→A)
〔对点训练2〕在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如以下图，在纸带上选择0、1、2、3、4、5的6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出,纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零点跟“0”计数点对齐，由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的间隔 填入以下表格中。
间隔
d1
d2
d3
测量值/cm
计算小车通过计数点“2”的瞬时速度表达式为 ,详细数值为v2＝ m/s,小车的加速度是a＝ m/s2。
探究三、用打点计时器研究匀变速直运动的加速度（补充讲解）
由纸带判断物体的运动性质:
由纸带求物体运动的速度：
3．由纸带求物体运动的加速度：
（1）由图象求加速度：利用多组数据描绘出v－t图象，那么v－t图线斜率即为物体运动的加速度。
(2）利用逐差法求加速度:
奇数组数据:
偶数组数据:
典题3　在利用打点计时器研究匀变速直线运动实验中,
(1）电火花打点计时器使用 (请选择“低压直流”、“4－6V交流” “220V交流")电源，在实验过程中，使用打点计时器时，应 （请选择“先释放纸带，再接通电源"、“先接通电源，再释放纸带”）
(2）图甲为某同学在实验中打出的一条纸带，图中所示的是每打5个点所取的计数点，
该同学用两种方法处理数据（T为相邻两计数点的时间间隔）：
方法A：由a1＝，a2＝，……，a5＝取平均值；
方法B：由a1＝，a2＝，a3＝取平均值。
从数据处理方法看,在S1、S2、S3、S4、S5、S6中，对实验结果起作用的,方法A中有
;方法B中有 .因此,选择方法 (A或B)更合理,这样可以减少实验
的 (填写系统或偶尔)误差。
图乙为某同学在实验中打出的一条纸带,图中所示