2.1探究小车速度随时间变化的规律

• 5．取下纸带前先断开电源． • 6．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小，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． • 7．要区别打点计时器打出的点和人为选取 的计数点，弄清楚时间间隔．
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二.数据处理:
1.列表法
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0.201
0.280
0.355
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• 3．连接好电路，将小车停在靠近打点计时 器的位置，先 接通电源 ，然后释放小车． • 4．打完一次纸带后立即 断开电源 ，换上 纸带，重复操作三次． • 5．从打出的纸带中选择一条点迹最清晰的 纸带，舍掉开头一些过于密集的点，在后 边便于测量的地方找一个点作计数点．为 了计算方便和减小误差，通常每打5个点即 相隔0.1 s选择一个计数点．
• 【解析】 选取计数点可以使用于测量和 计算的相邻点间的间隔增大，在用直尺测 量这些点间的间隔时，在一次测量绝对误 差基本相同的情况下，相对误差较小，因 此A选项正确．在此实验中，如果小车运 动的加速度过小，打出的点子很密，长度 测量的相对误差较大，测量准确度会降 低．因此使小车的加速度略大一些较好， 如果每五个点取一个计数点，那么以能在 纸带上50 cm长度内清楚地取出7～8个计数 点为宜．C项保证了选点的正常．D项是物 体做匀变速直线运动的前提． 20 • 【答案】 ACD ppt
• 如何依据纸带信息，判断小车的运动是否是匀变 速直线运动？
• 如图2—1—1表示实验打出的纸带，O、A、B、C、 D、E、F……为每隔时间t选定的一系列计数 点．我们可以认为OA、AB、……EF段的平均速 度就等于这些段所对应时间的中间时刻的瞬时速 度，即
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v 1＝v1， v 2＝v2，„„ v 6＝v6. x1 x2 x6 因为 v 1＝ t ， v 2＝ t ，„„ v 6＝ t ， x2 x1 v2－v1 v 2－ v 1 t － t x2－x1 所以a1＝ t ＝ ＝ t ＝ t2 ， t x3－x2 x6－x5 同理a2＝ t2 ，„„a5＝ t2 . 若小车做匀变速直线运动，则a1＝a2＝„＝a5，即有 x2－x1＝x3－x2＝„＝x6－x5＝Δx＝at2 因此，小车是否做匀变速直线运动，只要看小车在 各个连续相等时间内的位移差是否都相等即可．

答案 (1)步骤A中应先通电，再放纸带 (2)步骤D中取下纸 带前应先断开电源 (3)补充步骤G：换上新纸带，重复三次实验 步骤顺序 BECFADG
【跟踪1】 在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验 中，给你以下器材：打点计时器、电池组、纸带、复写 纸、停表、天平(带砝码)、小车、钩码、细绳、一端带有 定滑轮的长木板．其中不需要的器材是________、 ________、______，还需要增添的器材有________、 ________和________． 答案 电池组 停表 天平(带砝码) 导线 低压交流电 源 刻度尺
2．瞬时速度的计算
(1)瞬时速度的求解方法：时间间隔很短时，可用某段时间
的平均速度表示这段时间内某一时刻的瞬时速度，即 xn＋2Txn＋1.
vn＝
(2)设计表格并记录相关数据
位置编号 时间t/s
01 2 3 4 5 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
x/m (dn－dn－1)/m
v/(m·s－1)
的位置.
实验 原理
2.求纸带上某点的瞬时速度一般用一小段时间内的平 均速度代替. 3.用描点法画出小车的v－t图象，图线的倾斜程度表
示加速度的大小，如果v－t图象是一条倾斜的直线，
说明物体的速度是均匀变化的.
实验步骤
1．把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．
【跟踪2】 运动小车拖动的纸带经过打点计时器后，在纸带上 留下的点中有6个连续清晰的点，测出这6个点的第1点到第 6点的距离为18 cm，则小车运动的平均速度为 ( )． A．0.03 m/s B．1.5 m/s C．1.8 m/s D．180 m/s

②分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离Δ x1、 Δ x2、Δ x3„.
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，求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度，填入表格 中. ④根据表格中的数据，分析速度随时间变化的规律.
(2)图象法 ①在坐标纸上建立直角坐标系，横轴 表示时间，纵轴表示速度，并根据表
2.试探究分析应选择什么样的纸带进行研究？选择纸带的哪
一部分进行研究？ 提示：选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点迹密集部分， 选用点迹较稀疏部分进行研究.
3.计时点和计数点一样吗？一般如何选取计数点？这样选取
的目的是什么？ 提示：(1)人为选取的计数点和打点计时器打出的计时点不 一样，相邻两计数点间还有计时点. (2)一般在纸带上每隔4个点取一个计数点，即时间间隔为 t=0.02〓5 s=0.1 s. (3)这样选取的目的是为了便于测量和计算.
1.开始释放小车时为何要求小车靠近打点计时器？先通电打 点还是先释放小车？打点完毕后为何要及时断开电源？
提示：(1)开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器.这样
才能充分利用纸带，从纸带的一端开始打点，而不至于从纸 带中间开始打点. (2)先接通电源，等打点稳定后，再释放小车. (3)打点完毕，立即断开电源.可以保护打点计时器，防止复 写纸因局部打点次数过多而损坏.
是_____(计算结果保留三位有效数字).
解答本题时可按以下思路分析： (1)由打点计时器的打点频率可求得打点时间间隔. (2)用一段时间内的平均速度代替中间时刻的瞬时速度.
【规范解答】(1)相邻两计时点之间的时间间隔等于交流电的
T 周期， 0.02 s . 1 f
(2)读A、B两点数值分别为：1.00 cm、1.70 cm，则A、B两点 间距x=(1.70-1.00) cm=0.70 cm,两计数点之间的时间间隔 t=5〓0.02 s=0.1 s. C点对应的速度为： C v BD v

少。
5．小车应由紧靠打点计时器处开始释放。
6．先接通电源，待打点计时器打点稳定
后，再释放小车。
7. 在小车撞击长木板末端前应让其停止运动,防 止小车从木板上掉下来。 8.使用刻度尺测量长度时，需要估读。 9.打点结束后立即关闭电源。 10.画图线线时，不在该曲线上的点要尽量靠近 该曲线，要使它两侧的点数大致相同，离图线太 远的点可以舍弃。
均速度来代替），选择包括该点在内的一段位移（该 点最好处在中间时刻位置）Δ x，找出对应的时间Δ t， 用Δ x／Δ t作为该点的瞬时速度；对于选取的两个端点 的速度暂时不计算（误差较大）；测量各个计数点之
间的距离应考虑估读位、单位。
描点连线作图
1.2
v/(m·s-1)
问题思考：
1.0
0.8
1.图象的特点？
第二章
2.1
匀变速直线运动 的研究
实验：探究小车速度随 时间变化的规律
一、实验仪器
打点计时器；纸带；复写纸；低压交流电源；小车；细 绳；一端附有滑轮的长木板；刻度尺；钩码；导线
二、注意事项
1．固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的 中央位置。
2.木板不能侧向倾斜，但能一端高一端低。
3．滑轮不能过高,细绳应与木板平行. 4.钩码数量要适当，不能太多，也不能太
2.小车的运动规律？ △v 3.如何求加速度？ 4.如果这些点不在
0.6
0.4
△t
一条直线上，怎么 办？
0.2
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
t/s
题后小结：求小车加速度的方法 方法1.（用加速度的定义式来求）
取任意两组数据求出Δ v和Δ t，然后代入Δ v／Δ t求解。