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1、2.1 实验：探究小车速度随时间实验：探究小车速度随时间变化的规律变化的规律第二章第二章 匀变速直线运动的研究匀变速直线运动的研究一一、实验设计实验设计思考：实验需要哪些装置呢？思考：实验需要哪些装置呢？二、实验步骤 木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定，连接好电路计时器固定，连接好电路 穿纸带；挂钩码。穿纸带；挂钩码。先接通电源，然后放开小车，让小车拖先接通电源，然后放开小车，让小车拖着纸带运动，打完一条后立即关闭电源。着纸带运动，打完一条后立即关闭电源。换纸带，加钩码，再做一次换纸带，加钩码，再做一次.三、注意事项1固定打点计时器时应让限位孔处在长
2、木板的中央位置。2滑轮不能过高,细绳应与木板平行.3小车应由紧靠打点计时器处开始释放，在撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。4先接通电源，后让纸带运动。5打点结束后立即关闭电源。例题例题关于关于“探究小车速度随时间变化规律探究小车速度随时间变化规律”的实验，下的实验，下列说法中正确的是（列说法中正确的是（）A.长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低 B.在释放小车前，小车应靠近打点计时器在释放小车前，小车应靠近打点计时器 C.应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释应先接通电源，待打点计时器开始打点后再释放纸带放纸带 D.要在小车到达定
3、滑轮前使小车停止运动要在小车到达定滑轮前使小车停止运动回忆回忆（1）纸带能给我们提供哪些信息？）纸带能给我们提供哪些信息？（2）通过测量或计算还能得到哪些信息？）通过测量或计算还能得到哪些信息？四、数据处理四、数据处理t/Sx/m2-40-23-42-31-20-1区间表表1 手拉纸带在几段时间中的位移和平均速度手拉纸带在几段时间中的位移和平均速度)/(1-smv012340.0090.080.11250.0130.080.16250.0190.080.23750.0230.080.2875求出求出1、2、3点的瞬时速度！加速度呢？点的瞬时速度！加速度呢？（3）怎样分析和选取纸带上的点）怎样分
4、析和选取纸带上的点开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始。开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始。每隔五个间隔取一个计数点，每隔五个间隔取一个计数点，(每两个计数点每两个计数点之间的时间间隔是之间的时间间隔是0.1s）；）；如果按上述方法取七个点，标号如果按上述方法取七个点，标号 1，2，3，4，5，6该如何计算所取点的速度？该如何计算所取点的速度？平均速度平均速度 瞬时速度（如何测瞬时速度（如何测x）例题例题在在“探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律”实验实验中，对于减小实验误差，下列方法有用的是中，对于减小实验误差，下列方法有用的是（）A.把每打五个点的时间间隔作为一个时间
5、单把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位来选取计数点位来选取计数点B.使小车运动的加速度尽量小些使小车运动的加速度尽量小些C.舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算点间隔适当的那一部分进行测量、计算D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验板做实验练习练习在实验中，关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的是（）A.每个四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.1sB.每隔四个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08sC.每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.01sD
6、.每隔五个点取一个计数点，则计数点间的时间间隔为0.08s五、列表作图五、列表作图1、列表如何设计表格记录数据如何设计表格记录数据位置012345时间/s0v1/ms-1v2/ms-12、作图象（、作图象（v-t 图象）：图象）：根据所得数据，选择合适的标度建系（图象根据所得数据，选择合适的标度建系（图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）尽量分布在坐标系平面的大部分面积）根据所得数据确定点的位置根据所得数据确定点的位置,观察和思考点观察和思考点的分布规律。的分布规律。“拟合拟合”图象：从点的分布可以有很大把握图象：从点的分布可以有很大把握地说这些点应该在一条直线上，画出一条直地说这些点应该在一
7、条直线上，画出一条直线，让尽可能多的点处在这条直线上，其余线，让尽可能多的点处在这条直线上，其余均匀分布，去掉偏差太大的点均匀分布，去掉偏差太大的点思考思考 为什么画出的是一条直线？若某个点明显偏离直线，可能是什么原因及怎样处理？从图上可以看出小车的速度随时间怎样变化？作出速度作出速度时间图象：以速度时间图象：以速度v为纵轴，为纵轴，时间时间t为横轴，建立直角坐标系，根据表中为横轴，建立直角坐标系，根据表中数据描点，将这些点连成一条直线，连线数据描点，将这些点连成一条直线，连线时应使尽量多的点落在直线上，不在直线时应使尽量多的点落在直线上，不在直线上的点要尽量对称分布在直线两侧。误差上的点要尽
8、量对称分布在直线两侧。误差较大的点可舍去。由较大的点可舍去。由v-t图象的特点，分析图象的特点，分析小车的运动情况，如果图象是一条倾斜的小车的运动情况，如果图象是一条倾斜的直线，则表示小车做匀变速直线运动。直线，则表示小车做匀变速直线运动。作出作出图像图像例题例题为了计算加速度，合理的方法是（为了计算加速度，合理的方法是（）A.根据任意两计数点的速度，用公式算出加速度根据任意两计数点的速度，用公式算出加速度B.根据实验数据画出根据实验数据画出v-t图，量出其倾角，由公式图，量出其倾角，由公式a=tan求出加速度求出加速度C.根据实验数据画出根据实验数据画出v-t图，由图线上相距较远的两图，由图
9、线上相距较远的两点所对应的速度、时间，用公式算出加速度点所对应的速度、时间，用公式算出加速度D.依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度。均值作为小车的加速度。小结小结小车速度随时间变化的规律：小车速度随时间变化的规律：一、实验设计：实验装置有哪些？一、实验设计：实验装置有哪些？二、实验步骤：有哪些实验步骤？二、实验步骤：有哪些实验步骤？三、注意事项：该注意哪些情况？三、注意事项：该注意哪些情况？四、数据处理：利用实验数据，我们能计算出四、数据处理：利用实验数据，我们能计算出哪些物理量？该如何对纸带上的点进行选取？哪些物理量？该如
10、何对纸带上的点进行选取？五、列表作图：表格中应该有哪些项目？作五、列表作图：表格中应该有哪些项目？作图时要注意什么？图时要注意什么？【例【例1】在】在“探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，打点计的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为时器使用的交流电的频率为50 Hz，记录小车运动的纸带如图，记录小车运动的纸带如图2-1-2所示，在所示，在 纸带上选择纸带上选择0、1、2、3、4、5 共共6个计数点，相邻两计个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零刻度线跟米的
11、刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐，由图可以读出三个计计数点对齐，由图可以读出三个计数点数点1、3、5跟跟0 点的距离填入下列表格中点的距离填入下列表格中 （1）填表：）填表：（2）计算小车通过计数点）计算小车通过计数点“2”的瞬时速度公式为的瞬时速度公式为v2=_(以以d1、d2及相邻计数点及相邻计数点 间时间间时间T来表示来表示)代入得代入得v2=_m/s。（结果保留两位有效数字）。（结果保留两位有效数字）距离距离d1d2d3测量值测量值/cm图图2-1-22-1-2v2=(d2-d1)/2T0.210.211.205.4012.00 例例2 2 在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操在研
12、究匀变速直线运动的实验中，某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有（遗漏作以下实验步骤，其中错误或遗漏的步骤有（遗漏步骤可编上序号步骤可编上序号G G、H H）A A拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸带，再接通电源带，再接通电源B B将打点计时器固定在平板上，并接好电路将打点计时器固定在平板上，并接好电路C C把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码吊着适当重的钩码D D取下纸带取下纸带E E将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀
13、速运动做匀速运动F F将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔位孔将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。小球做直线运动时的频闪照片如图小球做直线运动时的频闪照片如图2-1-3所示。已知频闪所示。已知频闪周期周期T=0.1 s，小球相邻位置的间距（由照片中的刻度尺，小球相邻位置的间距（由照片中的刻度尺量得）分别为量得）分别为6.51 cm，AB=5.59 cm，BC=4.70 cm，CD=3.80 cm，DE=2.89 cm，2.00 cm小球在位置小球在位置时的速度大小时的速度大小vA=_ m/s；小球运动的加速
14、度大小；小球运动的加速度大小a=_m/s2。1图图2-1-32-1-30.90.90.6050.605 在在“探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律”实验中，实验中，如图如图2-1-4所示为一次记录小车运动情况的纸带，所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计为相邻的计数点，相邻计 数点数点 间的时间间隔间的时间间隔0.1。根据根据_计算各点瞬时速度，且计算各点瞬时速度，且 vD_ m/s，vC_ m/s，vB _m/s。在图在图2-1-5所示坐标系中作出小车的所示坐标系中作出小车的v图图 象，并根据图象求出象，并根据图象求出a_。将图线延长与纵轴相交，交点的速度将图线延长与纵轴相交，交点的速度 是是_，此速度的物理意义是，此速度的物理意义是_。图图2-1-52-1-5图图2-1-42-1-4（1）点）点1、2、3、4、5点的瞬时速度点的瞬时速度V1=_cm/s,v2=_cm/s,v3=_cm/s,v4=_cm/s,v5=_cm/s