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1、1 1 實驗：探究小車速度隨時間實驗：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律變化的規(guī)律問題導入 如何探究一個物體速度速度隨時間時間變化的規(guī)律？ 如何知道物體在不同時刻的速度？用什么儀器測？ 進行實驗 問題一：打點計時器結構如何？ 問題二：用打點計時器測小車的速度所需哪些實驗器材、實驗步驟？問題三：本實驗特別要注意哪些事項？探究小車速度隨時間變化的運動規(guī)律 實驗器材 打點計時器；紙帶；復寫紙片；低壓交流電源；小車；細繩；一端附有滑輪的長木板；刻度尺；鉤碼；導線 注意注意: :區(qū)分電火花打點計時器區(qū)分電火花打點計時器-交流電交流電壓壓220V220V 實驗原理1.了解打點計時器. (1)一種使用交流電源的計
2、時儀器，它每隔0.02s打一個點（由于電源頻率是50Hz）。 (2) 紙帶上的點表示了相應運動物體在不同時刻的位置，研究紙帶上所打點的距離，就可以了解物體運動的情況。 2.由紙帶判斷物體做勻變速直線運動的方法： 如圖所示，0、1、2為時間間隔相等的各計數(shù)點，S1、S2、S3為相鄰兩計數(shù)點之間的距離，若S= S2S1=C（常數(shù)），即若兩連續(xù)相等的時間間隔里的位移之差為恒量，則與紙帶相連的物體做勻變速直線運動。 1 2 3 4 50S1S2S3S4S5 3.由紙帶求物體運動加速度的方法： 用“逐差法”求加速度。 根據(jù)根據(jù)S S4 4S S1 1= S= S5 5S S2 2= S= S6 6S S
3、3 3=3aT=3aT2 2（T T為相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔）為相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔） 用v-t圖象法：即先根據(jù)求出打第n個點時紙帶的即時速度，后做出v-t圖，圖線的斜率即為物體運動的加速度。 1 2 3 4 50S1S2S3S4S53432SSvT65432129SSSSSSaT實驗裝置示意圖實驗步驟：實驗步驟： （）把一端附有滑輪的長木板平放（一高一低可否？）在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上遠離滑輪的一端，連接好電路。 （）把一條細繩拴在小車上，使細繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，先接通電源，然后放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打完一條后立即關閉電源。 （
4、3 ） 換上新紙帶，重復實驗三次。 1固定打點計時器時應讓限位孔處在長木板的中央位置。 2滑輪不能過高。 3應考慮復寫紙與紙帶的位置關系。 4鉤碼數(shù)量不能過多，長木板兩端高低相差不能太大。 5小車應由靠近打點計時器處開始釋放，在撞擊長木板末端前應讓小車停止運動,防止小車從板上掉下來。 6先接通電源，后讓紙帶運動。 7打點結束后立即關閉電源。注意事項處理數(shù)據(jù) 問題四：怎樣分析和選取紙帶上的點？ 舍掉開頭過于密集的點，若紙帶上點與點之間的距離較小，可取多個打印點（可5）為一個計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔不再是0.02s（但要看具體情況靈活選定）；一般每五個點（或者每隔四個）選取一個計數(shù)點，相
5、鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔為0.10s。 問題五：如何計算出所取點的速度？ 用求平均速度的方法來代替（用計算較準確的平均速度來代替），如何代替？（選擇包括該點在內(nèi)的一段位移（該點最好處在中間時刻位置）x，找出對應的時間t，用xt作為該點的瞬時速度；對于選取的兩個端點的速度暫時不計算（誤差較大）；測量各個計數(shù)點之間的距離應考慮估讀、單位?？梢员硎綝、F及它們中間任意一點的瞬時速度問題六：如何處理計算出來的數(shù)據(jù)？列表法。（注意列表要求） 圖象法（v - t 圖象）： 根據(jù)所得數(shù)據(jù)，選擇合適的標度建立坐標系（讓圖象盡量分布在坐標系平面的大部分面積）。 描點：觀察和思考點的分布規(guī)律。 擬合：從點的分布可
6、以有很大把握地說這些點應該在一條直線上，用直線擬合，讓盡可能多的點處在直線上，不在直線上的點應對稱地分布在直線兩側。思考： 為什么要用直線擬合？ 若某個點明顯偏離直線，可能是什么原因及怎樣處理？ 從圖上可以看出小車的速度隨時間怎樣變化？ 問題七：如何根據(jù)速度時間圖象（ vt圖象）求小車的加速度和初速度？ 取任意兩組數(shù)據(jù)求出v和t，然后代入vt求解。 在vt圖象上取一段時間t（盡量取大一些），找出兩個時刻對應的坐標值求出v，代入vt求解。 哪一種方法更好？（畫圖時讓不在直線上的點盡可能等量地分布在直線兩側，就是為了使偏大或偏小的誤差盡可能地抵消，所以圖象也是減小誤差的一種手段，也就是說應該用圖象上的點，而不是用實驗所得到的數(shù)據(jù)） 紙帶上零時刻的速度和末速度如何求？（根據(jù)圖象來求，這樣可以減小誤差）再見！再見！
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