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1.2 匀变速直线运动的研究
1.2.1 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及利用纸带求瞬时速度。 2.探究小车速度随时间的变化规律。 3.会用图象法处理实验数据。 二、实验原理
1.瞬时速度的计算：各计数点的瞬时速度可用以该点为中间时刻的一段时间内的xn＋xn＋1
平均速度来代替：vn＝2T。
2.根据v－t图象判断运动性质：用描点法可作出小车的v－t图象，根据图象的形状可判断小车的运动性质。
3.加速度的计算：利用v－t图象的斜率求出小车的加速度。 三、实验器材
电磁打点计时器(或电火花计时器)、复写纸、导线、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、交流电源。 四、实验步骤
1.如图所示，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。
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，
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打点计时器就在纸带上打下一系列小点，关闭电源。 4.换上新的纸带，重复实验两次。
5.增减所挂钩码的个数，按以上步骤再做两次实验。 五、数据处理 1.瞬时速度的计算
(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…如图所示。
(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 2 x2 1～3 3 x3 2～4 4 x4 3～5 5 x5 4～6 6 x6 各段长度 时间间隔 v/(m·s－1) x3－x1x4－x2x2(3)1、2、3、4…各点的瞬时速度分别为：v1＝2T、v2＝2T、v3＝2T、v4＝x5－x3
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.作出小车运动的v－t图象
(1)定标度、描点：坐标轴的标度选取要合理，应使图象大致分布在坐标平面中央。描点时要用平行于两坐标轴的虚线标明该点的位置坐标。(所描的点一般用“·”标明)
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(2)连线：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，如图所示。 (3)观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律。 3.求解加速度
Δv
根据所画v－t图象的斜率求出小车运动的加速度a＝Δt。 六、误差分析
偶然 误差 系统 误差 产生原因 根据纸带测量的位移有误差 作v－t图象不准确有误差 木板的粗糙程度不完全相同 减小方法 测量各计数点到起始点的距离而不是直接测量相邻计数点间的距离 实验中作图时应选取合适的坐标单位 尽量选粗糙程度均匀的木板 七、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，应立即断开电源。
(4)要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，在小车到达滑轮前及时用手按住。 (5)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，而使各段位移差别不大，误差增大。 (6)连接小车的细线要与木板平行。
(7)要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个计时点取一个计数点，即时间间隔t＝0.1 s。
(8)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。
要点一 实验原理及操作
高中物理人教版(通用版)讲义：1.2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律含答案
