21实验探究小车速度随时间变化的规律.doc

整日制高中物理必修①教教案第二章匀变速直线运动的研究 2.1实验：研究小车速度随时间变化的规律 班级________姓名________学号_____ 学习目标: 认识打点计时器的构造、原理和使用方法。 学会使用打了点的纸带研究物体的运动状况。 掌握△S=aT2的物理含义，知道如何判断一个直线运动能否为匀变速直线运动。 知道如何利用匀变速运动的规律求某点的刹时速度。 理解和掌握经过打点纸带用逐差法、v-t图象求匀变速直线运动的加快度。 学习要点: 打点计时器的的使用。 纸带上数据的办理。 学习难点：对纸带的办理。 主要内容： 一、练习使用打点计时器 1．实验原理 电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它的工作电压是4～6V，电源 频率是50Hz，它每隔0．02s打一次点。电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出 小孔而显示出点迹的计时仪器，使用220V交流电压，当电源频率为50Hz时，它每 隔0．02s打一次点。 假如运动物体带动的纸带经过打点计时器，在纸带上打下的点就记录了物体运动 的时间，纸带上的点子也相应地表示出了运动物体在不一样时刻的地点，研究纸带上 点子之间的间隔，就可以认识在不一样时间里，物体发生的位移和速度的大小及其变 化，从而认识物体运动的状况。 2．注意事项 ①打点计时器在纸带上应打出轻重适合的小圆点，如遇到打出的是短横线，应 调整一下振针距复写纸片的高度使之增大一点。 ②使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器稳固后，再开释纸带。 第课/共课编撰：第1页年代日 整日制高中物理必修①教教案第二章匀变速直线运动的研究 ③开释物体前，应使物体停在凑近打点计时器的地点。 ④使用电火花计时器时，应注意把两条白纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之 间，使用电磁打点计时器时，应让纸带经过限位孔，压在复写纸下面。 二、研究匀变速直线运动 1．实验目的 ①进一步熟习如何使用打点计时器。 ②测定匀变速直线运动的加快度。 2．实验原理 2 ①理解和推得△S=aT ②用逐差法求加快度：设物体做匀变速直线运动，加快度是 a，在各个连续相等 时间T内的位移分别是 S1、S2、S3，则有S2-S1=S3-S2==Sn-Sn-1=△S=aT2 ， 4 1 =S 5 26 3 2 l 2 由上式可以获得：S-S -S=S-S =3aT，因此，测出各段位移 s 、s、 s3用逐差法求出a1=（S4-S1）/3T2，a2=（S5-S2）/3aT 2，a3=（S6-S3）/3aT2 。 再由al、a2、a3算出均匀值a，就是所要测的加快度。 ③v-t图象法求加快度 3．注意事项 (1)钩码的质量适合大一些，使绳对小车的拉力一直远大于小车所受的摩擦力，保证外力基本恒定。 调整滑轮架的角度，使小车的拉绳与长木板板面平行。 开始时，应将小车地点摆正，使纸带与拉绳的方向一致，且不与打点计时器的限位孔边相摩擦。 先启动打点计时器，再开释小车，小车行至终点时切断电源或脉冲输出开关。 要防范钩码落地和小车跟定滑轮相撞。 选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清楚，适合舍弃点子密集部分，适合 采用计数点，弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒。 4．实验步骤 第课/共课编撰：第2页年代日 整日制高中物理必修①教教案第二章匀变速直线运动的研究 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。 把一条细绳拴在小车上，细绳越过滑轮，下面挂登台适的钩码，把纸带穿过 打点计时器并把它的一端固定在小车的后边。实验装置见图。 把小车停在凑近打点计时器处，接通电源后，松开小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点。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使用， 舍掉开头的比较密集的点子，在后边便于丈量的地方找一个开始点，我们把每打五次点的时间作为时 间的单位，也就是T=0．02×5=0．1s，在选好的开始点下面注明0，在第六点下面注明1，在第十一点 下面注明2，在第十六点下面注明3注明的点 O，1，2，3叫做记数点，两个相邻记数点间的距离分别是S1，S2，S3 测出六段位移S1，S2，S3，S6的长度，把丈量结果填入表中。 依据丈量结果，利用前面的公式，计算出a1、a2、a3的值，注意T=0．02×5=ls。 求出a1、a2、a3的均匀值，它就是小车做匀变速直线运动的加快度。 【例一】用打点计时器研究匀变速直线运动的实验中，造成各连续相等的时间间 隔内位移之差不是一个恒量的主要原由是() A．长度丈量不精确B．打点间隔不均匀 C．运动中受摩擦力作用D．木板未调成水平 【例二】在测定匀变速直线运动的加快度的实验中，为了减小丈量小车运动加快 度的相对偏差，以下列举的措施中，哪些是有利的？ 第课/