1实验：探究小车速度随时间变化的规律
一、实验目的
1．进一步练习使用打点计时器．
2．利用v－t图象处理数据，并据此判断物体的运动性质． 3．能根据实验数据求加速度． 二、实验原理
xn＋xn＋1
1．利用打点计时器所打纸带的信息，代入计算式vn＝2T，即用以n点为中心的一小段位移的平均速度代替n点的瞬时速度．
2．用描点法作出小车的v－t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v－t图象求出小车的加速度． 三、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.
一、实验步骤
1．如图2－1－1所示，把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．
图2－1－1
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． 二、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2－1－2所
示．
图2－1－2
(2)依次测出01、02、03、04?的距离x1、x2、x3、x4?，填入表中. 位置 长度 1 x1 0～2 时间间隔 v/(m·s－1) 2 x2 1～3 3 x3 2～4 4 x4 3～5 5 x5 4～6 6 x6 各段长度 x3－x1x2(3)1、2、3、4?各点的瞬时速度分别为：v1＝2T、v2＝2T、x4－x2x5－x3
v3＝2T、v4＝2T?.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2－1－3所示．
图2－1－3
(3)观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律． Δv
(4)根据所画v－t图象求出小车运动的加速度a＝Δt. 三、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图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差． 四、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，等打点稳定后，再释放小车． 3．打点完毕，立即断开电源．
4．选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒．
5．要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前及时用手按住．
6．要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点，一般在纸带上每隔4个点取一个计数点，即时间间隔为t＝0.02×5 s＝0.1 s.
7．在坐标纸上画v－t图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应
使图象尽量分布在较大的坐标平面内．
实验探究一 对实验操作的考查
在探究小车速度随时间变化的规律的实验中，用打
点计时器在纸带上打的点记录了小车的运动情况．某同学做此实验时的步骤如下：
A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，放开纸带，再接通电源；
B．将打点计时器固定在长木板上，并接好电路；
C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上适当的钩码；
D．小车停止运动后，直接取下纸带；
E．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔； F．换上新纸带，再重复操作两次，然后从各纸带中选取一条点迹清晰的进行数据处理．
其中错误或遗漏的步骤有： (1)________；(2)________．
将以上步骤完善后，其合理的顺序为________．
【解析】 实验过程中应先接通电源，再放开纸带；取纸带前应先断开电源，所以错误的步骤是A、D.该实验步骤中合理的顺序为BECADF.
【答案】 (1)A中应先接通电源，再放开纸带 (2)D中取纸带前应先断开电源 BECADF
实验：探究小车速度随时间变化的规律（导）学案
