高中物理2.1探究小车的速度随时间的变化ylh.ppt

* 2.1探究小车的速度随时间的变化 学益学区 1．进一步熟悉打点计时器的使用及纸带的分析方法． 2．用打点计时器探究小车在重物牵引下速度随时间的 变化规律． 3．会用图象法处理实验数据． 4. 利用图像求加速度。 实验目的 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、交流电源． 实验器材 实验原理 1.了解打点计时器. (1)一种使用交流电源的计时仪器，电源频率50Hz，每隔0.02s打一个点。 (2) 纸带上的点表示了相应运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上所打点的速度，就可以了解物体运动的情况。 2.用v-t图象求加速度 求出各计数点的即时速度，做出v-t图像，图线的斜率即为物体运动的加速度。 1 2 3 4 5 0 S1 S2 S3 S4 S5 实验原理示意图 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，打点计时器就在纸带 上打下一列小点．关闭电源，取下纸带。 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． 实验步骤 二、数据处理的方法 1．选取纸带、确定计数点并进行测量 (1)在三条纸带中选择一条最清晰的纸带． (2)为了便于测量，一般舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作计时起点(0点)． (3)每5个点(相隔0.1 s)取1个计数点进行测量(如下图所示，相邻两点中间还有4个点未画出)． (2)设计表格并记录相关数据 位置编号 0 1 2 3 4 5 时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 x/m v/(m·s－1) 3.作出小车运动的v－t图象 (1)定标度：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． (2)描点：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) (3)连线：用一条曲线或直线“拟合”这些点． 仔细观察所描各点的分布情况．用一条直线“拟合”这些点，即让所画的直线连接尽可能多的点，不能连接的点应均匀分布在直线两侧，舍弃离直线较远的点． 4．实验结论 分析小车运动的v－t图象，描述小车的运动速度随时间的变化规律． 如果画出的v－t图象是一条倾斜的直线，说明小车做速度均匀变化的直线运动．图象和纵坐标的交点表示开始计时时小车的速度—初速度． 产生原因 减小方法 偶然 误差 测量的位移有误差 根据位移计算的瞬时速度有误差 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距离 系统 误差 纸带与限位孔间的摩擦；纸带不平整。 尽量使纸带平整 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．取下纸带前，先断开电源． 4．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． 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，而使各段位移无多大差别，从而使测量误差增大，加速度的大小以能在50 cm长的纸带上清楚地取得六、七个计数点为宜． *