2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律.doc

第二章 匀变速直线运动的研究
第一节 实验：探究小车速度随时间变化的规律
一、打点计时器的认识和使用方法
1.电火花计时器的构造，工作原理；使用的是直流电还是交流电?工作电压为多少?
2.我国交流电的频率为50Hz,使用这种电源时打出的相邻两个点之间的时间间隔是多少?
3.使用打点计时器时应注意那些问题？
二、实验：探究小车速度随时间变化的规律
1．实验目的：探究小车速度随 变化的规律。
2．实验原理：利用 打出的纸带上记录的数据，以寻找小车速度随时间变化的规律。
3． 实验器材： 打点计时器、电源、纸带、带滑轮的长木板、小车、钩码、细线、刻度尺、坐标纸。
4．实验步骤
（1）．按课本31页图2.1-1所示，把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，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）．把一条细线拴在小车上，使细线跨过滑轮，下边挂上合适的 。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 后，放开 ，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，随后立即关闭电源。换上新纸带，重复实验三次。
（4）．从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头比较密集的点迹，在后边便于测量的地方找一个点做计时起点。为了测量方便和减少误差，通常每5个点选取一个计数点，则T=5T0=5×0.02 s =0.1 s 。计数点分别标为A、B、C……，用刻度尺量出每两个相邻计数点间的距离x1、x2、x3……
（5）．求出各计数点的瞬时速度填入下表：
位置
A
B
C
D
E
F
G
时间（s）
0
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
v(m/s)

（6）．以速度v为 轴，时间t为 轴建立直角坐标系，根据表中的数据，在直角坐标系中描点。
（7）．通过观察思考，找出这些点的分布规律。
5．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，计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源。
（3）．要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它。
（4）．牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使纸带上的点太少，或者加速度太小而使各段位移无多大差别，从而使误差增大。加速度的大小以能在60cm长的纸带上清楚地取得六七个计数点为宜。
（5）．要区别计时点和计数点。一般在纸带上每5个计时点取一个计数点，间隔为0.1 s 。
6．数据处理：
根据表中的数据，在坐标纸上画出v―t图象
观察所画图象是 ，可以判断小车的运动是：
可利用v-t图象求加速度a是 。

巩固训练：
1、一同学在做“探究小车速度随时间变化规律”的实验时，发现纸带上打出的不是圆点，而是如图2-1-3所示的一些短线，可能是因为( 　　　)
A. 打点计时器错接在直流电源上 B. 电源电压不稳定
C. 电源的频率不稳定 D. 打点针压得过紧
2、“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，为了计算加速度，合理的方法是（ ）
A．根据任意两计数点的速度用公式算出加速度
B．根据实验数据画出v－t图，量出其倾角，由公式a = tg求出加速度
C．根据实验数据画出v－t图，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用
公式算出加速度
D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度
3、如图2-1-5所示为某次实验中打出的一条经过处理后的纸带，图中O为小车运动的起始点，A为所选取的第一个计数点，O点到A点之间有部分点不清晰，相邻两个记数点之间有4个点未画出，电源频率为50Hz，用毫米刻度尺测量后可直接算出（ ）

A．从O点到F点运动的时间 B．从A点到F点运动的平均速度
vC．
C点时的瞬时速度vC D．G点时的瞬时速度vG
4、如图所示，根据打点计时器打出的纸带判断哪条纸带表示物体做匀速运动( )
A
C
D
B

5、在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上 。
A．把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面
B．把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端，并连好电路
C．换上新的纸带，再重做两次
D．把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面
E．使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动
F．把一条细线拴在小车上，细线跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码
G．断开电源，取出纸带
6、某课外兴趣小组在探究小车的速度随时间变化规律的实验中，得到如图所示的实验纸带，实验中打点计时器交流电的频率为50Hz，纸带前面的几个点较模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计数点,其中B、C、D、E点的对应速度vB=_________m/s, vC=________m/s, v=________m/s, vE=_________m/s,由此推得F点的速度vF=_________m/s。小车从B运动到C的加速度a1=___ _____m/s2，从C运动到D的加速度a2=____ ___m/s2，从D运动到E的加速度a3=___ _____m/s2。