实验研究小车运动情况

单击此处编辑母版文本样式,实验一研究匀变速直线运动,实验目的,1,练习正确使用打点计时器,2,会利用纸带求匀变速直线运动的瞬时速度、加速度,3,会利用纸带探究小车速度随时间变化的规律，并能画出小车运动的,v,t,图象，根据图象求加速度,实验原理,1.,1, 实验器材,电火花计时器,(,或电磁打点计时器,),、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片,2, 实验步骤,(1),按照实验原理图所示实验装置，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源；,(2),把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面；,(3),把小车停靠在打点计时器处，接通电源，放开小车；,(4),小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带；,(5),换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析,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,5,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,6,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,数据处理的方法：,分析物体的运动性质,测量相邻计数点间的距离，计算相邻计数点距离之差，看其是否为常数，从而确定物体的运动性质,利用逐差法求解平均加速度,利用平均速度求瞬时速度：,利用速度,时间图象求加速度,a,作出速度,时间图象，通过图象的斜率求解物体的加速度；,热点一刻度尺的读数,【,典例,1】,如图,1,所示，用毫米刻度尺测量纸带中的计数点,0,、,1,之间的距离为,_ mm,0,、,2,之间的距离为,_ mm,2,、,3,之间的距离为,_ mm.,图,1,答案,8.9(9.0,也可,),19.5,12.5,反思总结,刻度尺的读数应注意,(1),刻度尺读数时要使刻度线紧贴被测物体，眼睛正对刻度线读数,(2),毫米刻度尺的精确度为,1 mm,，读数时要估读到最小刻度的下一位,例,2,在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，某同学的操作步骤如下，其中错误的步骤有,_,A,拉住纸带，将小车移到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，并接好电源,C,把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上合适的钩码,D,取下纸带，然后断开电源,E,将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做加速运动,F,将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔,?,将以上步骤完善并填写在横线上,(,遗漏的步骤可编上序号,G),；实验步骤的合理顺序为：,_.,解析,A,中应先接通电源再放开纸带，,D,中应先断开电源，使计时器停止工作，再取下纸带；遗漏步骤,G,：换上新纸带重复实验三次,答案,AD,见解析,BEFCADG,例,3,、某同学利用如图,1,所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上,(,尚未到达滑轮处,),从纸带上便于测量的点开始，每,5,个点取,1,个计数点，相邻计数点间的距离如图,2,所示打点计时器电源的频率为,50 Hz.,通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点,_,和,_,之间某时刻开始减速,计数点,5,对应的速度大小为,_m/s,，计数点,6,对应的速度大小为,_m/s.(,保留三位有效数字,),物块减速运动过程中加速度的大小为,a,_m/s2.,答案,6,7(,或,7,6),1.00,1.20,2.00,1,运动性质的判断：,看相邻计数点间的距离特点,2,瞬时速度求解：,采用平均速度法求某一点的瞬时速度,3,加速度的求解：,(1),v,t,图象法；,(2),推论法：,x,aT,2,；,(3),逐差法,【,探究跟踪,】,(1),在,DIS,系统中，光电门测量的是运动物,体挡光时间内的平均速度，因为挡光片,较窄，所以可看作测量的是瞬时速度,为了测量做匀变速直线运动的小车的加,速度，将宽度均为,b,的挡光片,A,、,B,固定,在小车上，如图所示当小车做匀变速运动经过光电门时，测得,A,、,B,先后挡光的时间分别为,t,1,和,t,2,，,A,、,B,开始挡光时刻的间隔为,t,，则,A,、,B,先后经过光电门时的速度分别为,_,，,_,；小车的加速度,a,_.,1, 如图所示，在“探究匀变速运动的规律”的实验中,(1),为消除摩擦力对实验的影响，可以使木板适当倾斜以平衡摩擦阻力，则在不挂钩码的情况下，下面操作正确的是,(,),A,未连接纸带前，放开小车，小车能,由静止开始沿木板下滑,B,未连接纸带前，轻碰小车，小车能,匀速稳定下滑,C,放开拖着纸带的小车，小车能由静,止开始沿木板下滑,D,放开拖着纸带的小车，轻碰小车，小车能匀速稳定下滑,D,巩固练习,(2),图,5,是实验中得到的一条纸带的一部分，在纸带上取相邻的计数点,A,、,B,、,C,、,D,、,E,.,若相邻的计数点间的时间间隔为,T,，各点间距离用图中长度表示，则打,C,点时小车的速度可表示为,v,C,_,，小车的加速度可表示为,a,_.,根据纸带得到了如图,9,所示的,v,t,图象，则小车做匀减速直线运动时的加速度为,a,_m/s2.,