2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律

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1　实验：探究小车速度随时间变化的规律

实验原理

平均

形状

斜率

打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、复写纸片、细绳、钩码、刻度尺、导线、______________电源。

实验器材

交流

1．(如图所示)把一端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远离滑轮的一端，连接好电路。

实验步骤

2．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，放手后，看小车能否在木板上______________，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车的后面。

3．把小车停靠在打点计时器处，先______________，后______________，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的小点。

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。

平稳地滑行

接通电源

释放小车

『判一判』

(1)打点计时器应固定在有滑轮的一端。(　　)

(2)打点计时器直接放在长木板上，不需固定。(　　)

(3)实验时，先让小车运动，再打开电源开关。(　　)

(4)释放小车的位置应远离打点计时器。(　　)

(5)电磁打点计时器需接4～6V交流电源。(　　)

XXXXX

XXXXX

XXXXX

XXXXX

√

解析：打点计时器是每隔0.02s打下一个点，所以数点就可以知道时间间隔，故A正确。瞬时速度的求解需要运用匀变速直线运动的公式，故B错误。加速度的求解需要运用公式或利用图象求斜率，故C错误。某段时间内的位移可以利用刻度尺直接测得，故D正确，选A、D。

AD

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，计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源。

3．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。

4．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，从而使误差增大，加速度的大小以能在50cm长的纸带上清楚地取得六、七个计某某为宜。

探究一　实验操作的注意事项　注意事项

5．要区别计时器打出的点与人为选取的计某某，一般在纸带上每隔四个点取一个计某某，即时间间隔为T＝0.02XXXXX5s＝0.1s。

6．不要分段测量各段位移，应尽可能地一次测量完毕(可先统一量出各计某某到计数起点O之间的距离)。读数时应估读到毫米的下一位。

7．描点时最好用坐标纸，在纵、横轴上选取合适的单位，用细铅笔认真描点。

(1)所列步骤中有错误的是：

_______________________________________________________________________________。

(2)遗漏的步骤：________________________________。

(3)将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序：____________________。

解题指导：(1)牢记实验操作的步骤；(2)知道操作过程的注意事项。

解析：(1)步骤A中应先通电，再放纸带，顺序不能颠倒；D中取下纸带前先断开电源；E中操作时应不挂钩码。

(2)遗漏的步骤G：换上新纸带，重复实验三次。

(3)步骤完善后，合理的实验步骤顺序为：BFECADG

A中应先通电，再放纸带；D中取下纸带前应先断开电源；E中操作时应不挂钩码

G：换上新纸带，重复实验三次

BFECADG

(1)_________________________________；

(2)__________________________________；

(3)_____________________________________________。

解析：由图可知，打点计时器所选电源种类错误，应选4～6V的交流电源；电压选择2V偏低，不能正常工作，所以要选4V～6V电压；应接交流输出，不能接直流输出。同时为了使纸带充分利用，应该使小车靠近打点计时器，而不是靠近滑轮。

电压不应选2V，应选4V－6V

不应接直流输出，应接交流输出

小车不应靠在滑轮处，应靠近打点计时器处

1.纸带的选取和处理

(1)多条纸带中选取一条点迹清晰且点迹排成直线的纸带进行处理。

(2)舍掉开头一段过于密集的点，找一个适当的点作计时起点，为了减少测量误差和便于计算，每隔4个“计某某”选取一个“计某某”进行测时，相邻计某某的时间间隔为0.1秒。

(3)测量距离时从选取的计时起点到各个计某某的距离。

探究二　实验数据处理的方法　

2．数据处理

(1)表格法

①从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计某某，并标明0、1、2、3、4XXXXX，测量各计某某到0点的距离x，并记录填入表中。

②分别计算出与所求点相邻的两计某某之间的距离XXXXXx1、XXXXXx2、XXXXXx3XXXXX。

③利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计某某1、2、3、4、5的瞬时速度，填入上面的表格中。

④根据表格的数据，分析速度随时间怎么变化。

3．误差分析

(1)木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀。

(2)根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速度有误差。

(3)作v－t图象时单位选择不合适或人为作图不准确带来误差。

0.864

(3)根据你画出的小车的速度—时间关系图线计算出的小车的加速度a＝_______m/s2，方向是______(填A→B，或B→A)

0.64

B→A

1.20

5.40

12.00

0.21

0.60 [全文已结束，注意以上仅为全文的文字预览，不包含图片和表格以及排版]

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