資源簡介

(共19張PPT)
實驗：探究小車速度隨時間變化的規律
【實驗目的】
1.用打點計時器研究小車在重物牽引下的運動，探究小車
速度隨時間的變化規律．
2.進一步熟悉打點計時器的使用及紙帶的分析方法．
3.會用圖象法處理實驗數據．
課堂引入
物體的運動通常比較復雜、運動規律也各不相同。我們如何探索物體運動所蘊含的規律呢？
一、實驗思路：
如圖所示，把一端帶有滑輪的長鋁板平放在實驗桌上，鋁板上放一個可以左右移動的小車，小車一端連接穿過打點計時器的紙帶，另一端連接繞過滑輪系有槽碼的細繩. 小車在槽碼的牽引下運動，通過研究紙帶上的信息，就可以知道小車運動的速度是怎樣隨時間變化的．
小車在重物牽引下沿平板運動的實驗裝置
二、進行實驗
把小車停在靠近打點計時器的位置。啟動計時器，然后放開小車，讓它拖著紙帶運動。于是，打點計時器在紙 帶上打下一行小點。隨后，立即關閉電源。 增減所掛的槽碼（或在小車上放置重物），更換紙帶， 再做兩次實驗。
1．如圖所示，把一端附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路．
2．把一條細繩拴在小車上，使細繩跨過滑輪，下邊掛上鉤碼，把紙帶穿過打點計時器，并把紙帶的一端固定在小車的后面．
3．把小車停在靠近打點計時器處，接通電源后，釋放小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一列小點．
4．換上新的紙帶，重復實驗兩次．
5．增減所掛鉤碼，按以上步驟再做兩次實驗．
三、數據記錄
為了便于測量，舍掉紙帶開頭一些過于密集的點，找一個適當的點作為計時起點。
可選擇相隔0.1s（也就是相隔四個點）的若干計數點進行測量。
記入自己設計的表格，利用第一章第3節所學的方法得出各計數點的瞬時速度，填入表1中標有“v1”的一行。
△x0
△x1
△x2
0
1
2
3
位置編號 0 1 2 3 4 5 6 、、、
時間t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
v1（m·s-1）
v2（m·s-1）
v3（m·s-1）
、、、
同理，計算增減槽碼后兩次實驗的速度，分別填入表1中標有“v2 ”和“v3 ”的兩行內。
你能否從表格中的數據看出小車速度隨時間變化的定量關系？如果不能，怎么辦？
四、數據分析
1.在坐標紙上建立直角坐標系,橫軸表示時間t,縱軸表示速度v,并根據表格中的數據在坐標系中描點作出v-t圖像.
2.用圖像法處理數據時要注意:(1)坐標軸的單位長度選取要合理,應使圖像大致布滿坐標紙.(2)用一條平滑的曲線或直線“擬合”這些點,并使難以落在線上的點大致均勻地分布在圖線兩側,如圖所示.
五、實驗結論
通過探究,小車的運動規律是怎樣的
答案:在拉力作用下,小車的速度隨著時間均勻增大.如果沒有實驗誤差,小車的速度v和時間t滿足線性關系.
3.觀察得到的v-t圖像,小車的速度和時間之間有怎樣的關系 怎樣求出小車的加速度

例1.在測定勻變速直線運動加速度的實驗中，某同學操作中有以下實驗步驟：
A．拉住紙帶，將小車移至靠 近打點計時器處，先放開紙帶，再接通電源
B．將打點計時器固定在平板上，并接好電路
C．把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下面吊著適當重的鉤碼
先通電，再放紙帶
典型例題
1．在“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗中，下列說法中錯誤的是(　　)
A．木板不能側向傾斜，也不能一端高一端低
B．在釋放小車前，小車應停在靠近打點計時器的位置
C．應先接通電源，待打點計時器打點穩定后再釋放小車
D．要在小車到達滑輪前使小車停止運動
解析：選A　木板不能側向傾斜是對的，否則小車在運動中不能沿直線運動，很有可能側向滑離木板；但如果一端高一端低，小車仍然做勻變速直線運動，這樣對實驗并沒有影響，故A錯誤。
課堂練習
一、實驗思路
把一端帶有滑輪的長木板平放在實驗桌上，木板上放一個可以左右移動的小車，小車一端連接穿過打點計時器的紙帶，另一端連接繞過滑輪系有槽碼的細繩。小車在槽碼的牽引下運動，通過研究紙帶上的信息，就可以知道小車運動的速度是怎樣隨時間變化的。
實驗器材有：電磁打點計時器，6v低壓電源，復寫紙，導線，一段帶有滑輪的長木板，小車，細繩，鉤碼，刻度尺，坐標紙（用來做v-t圖像）。注意不需要用秒表。
二、進行實驗（實驗步驟）
①把一端帶有滑輪的長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，打點計時器固定在長木板沒有滑輪的一端，連接好電路。
②讓小車一端連接穿過打點計時器的紙帶，另一端連接繞過滑輪系有槽碼的細繩，把小車停在靠近打點計時器的位置。
③先接通電源啟動計時器，然后放開小車，讓它拖著紙帶運動，打點計時器在紙帶上打下一行小點。隨后，立即關閉電源。
④增減所掛的槽碼（或在小車上放置重物），更換紙帶，再做兩次實驗。
注意事項：
1、開始釋放小車的時候，小車應該靠近打點計時器。
2、先通電，后釋放小車。
3、打點完畢，馬上關閉電源。
4、鉤碼的質量要適中，不能質量太大，也不能質量太小。
5、實驗時要注意保護小車及滑輪，要避免它們被碰壞或跌壞。
三、數據記錄（處理紙帶）
為了便于測量，舍掉紙帶開頭一些過于密集的點，找一個適當的點作為計時起點。在紙帶起始端附近，取一個開始的計數點為0下面連續四個點為一個計數點。
以紙帶上某點為中間時刻取一小段位移，用這段位移的平均速度表示這點的瞬時速度。
計數點瞬時速度的求法
四、數據分析
v-t圖像做法：通過觀察、思考，找出這些點的分布規律，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。
②小車的速度隨時間均勻增加，即小車在做勻加速直線運動。
①圖線為一條傾斜的直線；
實驗結論：

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