实验_纸带分析常用方法及规律(参考)

实验一 研究匀变速直线运动二、数据处理与分析 1.匀变速直线运动的判断(1)如图所示，0、1、2…为时间间隔相等的各计数点，x 1、x 2、x 3、…为相邻两计数点间的距离，若Δx ＝x 2－x 1＝x 3－x 2＝x 4－x 3＝C (常量)，即两连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。

(2)利用“平均速度法”确定多个点的瞬时速度，作出物体运动的v －t 图象。

若v －t 图线是一条倾斜的直线，则说明物体的速度随时间均匀变化，即做匀变速直线运动。

平均速度即v n ＝x n ＋x n ＋12T，如图所示认识“两种仪器”1.作用：计时仪器，接频率为50 Hz 交变电流，每隔0.02 s 打一次点2.工作条件⎩⎪⎨⎪⎧电磁打点计时器：4～6 V 交流电流电火花计时器：220 V 交流电源 区别“两种点”1.计时点和计数点的比较计时点是打点计时器打在纸带上的实际点，两相邻点间的时间间隔为0.02 s ；计数点是人们根据需要按一定的个数选择的点，两个相邻计数点间的时间间隔由选择的个数而定，如每5个点取一个计数点和每隔4个点取一个计数点，时间间隔都是0.1 s 。

2.纸带上相邻的两点的时间间隔均相同，速度越大，纸带上的计数点越稀疏。

实验三 探究加速度与物体质量、受力的关系一、平衡摩擦力平衡摩擦力：小车的尾部挂上纸带，纸带穿过打点计时器的限位孔，将木板无滑轮的一端稍微垫高一些，使小车在不挂小盘和砝码的情况下，能沿木板做匀速直线运动。

这样小车所受重力沿木板的分力与小车所受摩擦力平衡。

在保证小盘和砝码的质量远小于小车质量的条件下，可以近似认为小盘和砝码的总重力大小等于小车所受的合外力的大小。

二、实验数据的处理方法 1．探究加速度与力的关系以加速度a 为纵坐标，以F 为横坐标，根据测量的数据描点，然后作出图象，看图象是否是通过原点的直线，就能判断a 与F 是否成正比。

2．探究加速度与质量的关系以a 为纵坐标、m 为横坐标，根据各组数据在坐标系中描点，将会得到如图甲所示的一条曲线。

补充：纸带分析常用方法及规律高一（ ）班（ ）号 姓名：用打点计时器研究物体的运动规律是中学物理常用的方法，要探究物体运动规律，就要分析打出的纸带，纸带分析时要做的工作一般有： 一、判定物体的运动性质1、若纸带上各相邻点间距相等，则物体做匀速运动。

2、若相邻计数点时间间隔为T ，计算各个连续相等时间内位移的差Δx ，若Δx =aT 2（恒量），则物体做匀变速直线运动。

二、某点瞬时速度的计算根据在匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于该段时间中点时刻的瞬时速度：v n =Tx x n n 21++即n 点的瞬时速度等于（n －1）点和（n +1）点间的平均速度.三、加速度的计算1、用v-t 图法：即先根据Ts s v n n n 21++=求出打第n 点时纸带的瞬时速度，后作出v-t 图线，图线的斜率即为物体运动的加速度。

2、用“逐差法”求加速度：纸带上测得连续6个相同时间T 内的位移s 1、s 2、s 3、s 4、s 5、s 6，如图所示.即根据s 4-s 1=s 5-s 2=s 6-s 3=3aT 2（T 为相邻两计数点间的时间间隔）求出21413Ts s a -=、22523Ts s a -=、23633Ts s a -=，再算出a 1、a 2、a 3的平均值即为物体运动的加速度。

本式也可这样理解：（也称一分为二法）注意：逐差法中位移的个数应为偶数个。

如果不用此法，而用相邻的各s 值之差计算加速度再求平均值可得：，…，在此种计算方法中只用了s 6、s 1两段，误差较大，故纸带处理中采用逐差法（二分法）计算加速度。

1．一质点在x 轴上从x=0处开始运动，初速度v 0>O ，加速度a<O ，经过一段时间t ，t< v 0/a ，速度为v ，位移为s ，则（ ）A.v>0，s<0 B ．v<0，s<0 C ．v>0，s>0 D ．v<0，s>02. 用如图所示的方法可以测出一个人的反应时间，设直尺从静止开始自由下落，到直尺被受测者抓住，直尺下落的距离h ，受测者的反应时间为t ，则下列结论正确的是( ) A. h t ∝ B. ht 1∝C. ht ∝D. 2h t ∝3．做变速直线运动的几个质点，在相同时间内位移最大的情况是( )A ．加速度最大B ．平均速度最大C ．末速度最大D ．初速度最大4．一辆汽车在平直公路上从静止开始做匀加速运动，加速度大小为a 0，经时间t 0后匀速行驶，又经时间t 0后汽车刹车，加速度大小为a 0，最后停在公路上．以运动方向为正方向，下列图象中正确描写了汽车从启动到停止全过程的运动情况的是（ ）5．某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。

纸带求加速度位移差法纸带求加速度位移差法是一种常用的物理实验方法，用于测量物体的加速度和位移差。

这种方法简单易行，不需要复杂的仪器设备，适用于初学者进行实验。

实验所需材料包括一张长纸带、一块光滑的水平桌面、一个小物体（如小球）和一个支架。

首先将纸带固定在桌面上，使其能够自由滚动。

然后将小物体放在纸带的一端，并将其与支架连接，使其能够自由运动。

接下来，将小物体从静止状态释放，并用手持相机或手机录制下小物体在纸带上滚动的过程。

在实验过程中，我们可以通过观察纸带上的刻度来测量小物体的位移差。

纸带上通常会有等距的刻度线，我们可以将纸带上的某一刻度线作为参考点，然后记录小物体在不同时间点的位置。

通过计算两个时间点之间的位移差，我们可以得到小物体的位移。

在得到小物体的位移数据后，我们可以进一步计算小物体的加速度。

根据牛顿第二定律，物体的加速度与作用在物体上的力成正比，与物体的质量成反比。

在这个实验中，小物体受到的主要力是重力，因此可以通过计算小物体的重力来得到加速度。

为了计算小物体的重力，我们需要知道小物体的质量。

可以通过称重的方式来测量小物体的质量，或者使用已知质量的物体作为参照物。

一旦得到小物体的质量，我们就可以使用重力加速度的公式来计算小物体的重力。

最后，通过将小物体的重力除以小物体的质量，我们可以得到小物体的加速度。

这个加速度值可以用来描述小物体在纸带上滚动时的加速度变化情况。

纸带求加速度位移差法是一种简单而有效的实验方法，可以帮助我们理解物体的加速度和位移差的概念。

通过这个实验，我们可以直观地观察到物体在不同时间点的位置变化，并通过计算得到物体的加速度。

这种实验方法不仅适用于物理学的学习，也可以用于其他科学领域的研究和实验。

总之，纸带求加速度位移差法是一种简单易行的实验方法，可以帮助我们测量物体的加速度和位移差。

通过这个实验，我们可以更好地理解物体的运动规律，并且培养实验设计和数据分析的能力。

希望大家能够通过这个实验方法，更好地掌握物理学的知识。

探究物体运动时，纸带问题是很重要的。

对于实验过程我们暂不做分析，本文只对纸带上的信息进行分析。

纸带上点的意义①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置．②通过研究纸带上各点之间的间隔，可以判断物体的运动情况．③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔．纸带的选取从三条纸带上选择一条比较理想的纸带，舍掉开头一些比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点来确定计数点．为计算方便和减小误差，通常用连续打五个点的时间作为时间间隔，即T＝0.1s．采集数据的方法如图所示，不直接测量两个计数点间的距离，而是要先量出各个计数点到计时零点的距离x1、x2、x3、x4…然后再计算出相邻的两个计数点的距离．△x1=x1，△x2=x2-x1，△x3=x3-x2，△x4=x4-x3，△x5=x5-x4根据纸带分析物体的运动情况并计算速度(1)根据纸带分析物体的运动情况并计算平均速度①在纸带上相邻两点的时间间隔均为0.02s(电源频率为50Hz)，所以点迹密集的地方表示纸带运动的速度小．②根据v=△x/△t，求出任意两点间的平均速度，这里△x可以用直尺测量出两点间的距离，△x为两点间的时间间隔数与0.02s的乘积．这里 必须明确所求的是哪两点之间的平均速度 ．(2)粗略计算瞬时速度根据推论：当物体做匀加速直线运动时，某段时间的中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度。

即：v (中间时刻) =v (平均) =△x/△t某点E的瞬时速度可以粗略地由包含E点在内的两点间的平均速度来表示，如图所示，F点的瞬时速度等于(DG)的平均速度 或 E点的瞬时速度等于(DF)的平均速度 ．【说明】在粗略计算E点的瞬时速度时，可利用公式v=△x/△t来求解，但需注意的是，如果取离E点越接近的两点来求平均速度，这个平均速度越接近E点的瞬时速度，但是距离过小会使测量误差增大，应根据实际情况选取这两个点．各计数点的瞬时速度用平均速度来代替，即：( △t 为相邻两个计数点之间的时间间隔)整理数据，判断物体运动规律将各计数点对应的时刻及瞬时速度填入下表中：①由实验数据得出v-t图象有了以上原始实验数据，作出v-t图象，具体的运动规律便能直接显现。

匀变速直线运动纸带实验匀变速直线运动纸带实验是一种常见的物理实验，用于研究物体的匀变速直线运动规律。

以下是该实验的详细步骤和注意事项。

一、实验准备1.实验器材准备：准备好必要的实验器材，如打点计时器、纸带、刻度尺、电源等。

打点计时器是一种能够在纸带上打点的计时仪器，是实验中重要的测量工具。

2.实验场地与环境：选择一个安静、平稳的实验场地，确保实验过程中没有干扰因素。

二、实验步骤1.安装纸带：将纸带穿过打点计时器的限位孔，并挂在支架上。

将纸带的一端固定在物体上，另一端通过打点计时器与纸带磨砂面接触。

2.启动与暂停：接通电源后启动打点计时器，打点计时器将在纸带上打下一个点。

当物体运动到预定位置时，关闭打点计时器并暂停纸带运动。

3.测量距离：用刻度尺测量纸带上两个点之间的距离，即为物体在两点间运动的位移。

重复此步骤，在不同位置测量多个位移数据。

4.数据记录：将测量数据记录在表格中，包括起始位置、终止位置、位移量等。

可以用公式计算物体的速度、加速度等物理量。

5.清理实验场地：实验结束后，关闭电源并清理实验场地。

三、注意事项1.打点计时器的使用：使用打点计时器时要注意调整纸带的张力，确保纸带在运动过程中不会偏离或断裂。

同时，要确保打点计时器的打点针头与纸带面接触良好，以保证在纸带上打下清晰的点迹。

2.测量准确性：为了提高测量准确性，可以在不同位置多次测量位移数据，并将结果取平均值。

同时，要使用精确的刻度尺，确保测量位移时的读数准确。

3.误差来源：匀变速直线运动纸带实验的误差主要来源于人为因素和环境因素。

例如，测量位移时的读数误差、打点计时器的计时误差等。

为了减小误差，可以通过多次测量取平均值或使用更精确的测量工具等方式进行改进。

4.实验重复性：为了验证实验结果的可靠性，可以多次进行匀变速直线运动纸带实验，并比较各次实验的测量结果。

如果测量结果一致，说明实验具有较好的重复性。

5.安全问题：在实验过程中要注意安全问题，例如接通电源前要检查电源是否正常、关闭电源后才能移动纸带等。

高一物理纸带实验引言：物理实验是学习物理知识的重要途径之一，其中纸带实验是一种常见且简单的实验。

通过这个实验，我们可以了解静电的基本原理以及电荷的相互作用。

本文将详细介绍高一物理纸带实验的步骤、原理和实验结果。

一、实验目的本实验的目的是通过摩擦纸带产生静电，观察纸带的行为并探究静电的基本原理。

二、实验器材1. 一个塑料梳子；2. 一条丝绸布；3. 一条尼龙绸布；4. 一条纸带；5. 一块挂针。

三、实验步骤1. 将塑料梳子梳理头发，使头发带有静电；2. 用头发静电带电的塑料梳子摩擦丝绸布，丝绸布也带上了静电；3. 将带有静电的丝绸布靠近纸带，观察纸带的行为；4. 用带有静电的塑料梳子摩擦尼龙绸布，尼龙绸布也带上了静电；5. 将带有静电的尼龙绸布靠近纸带，再次观察纸带的行为；6. 将挂针靠近纸带，观察纸带的行为。

四、实验原理1. 静电的产生：当两种不同材料摩擦时，由于摩擦作用，电子从一个材料转移到另一个材料上，使得材料带上静电。

在本实验中，塑料梳子和丝绸布、尼龙绸布之间的摩擦产生了静电。

2. 电荷的相互作用：电荷之间存在相互吸引和相互排斥的作用。

同种电荷之间相互排斥，异种电荷之间相互吸引。

在本实验中，纸带上的电荷与丝绸布和尼龙绸布上的电荷发生相互作用，从而观察到纸带的行为。

五、实验结果在实验过程中，我们观察到以下现象：1. 当带有静电的丝绸布靠近纸带时，纸带会被吸引，向丝绸布靠近；2. 当带有静电的尼龙绸布靠近纸带时，纸带会被排斥，远离尼龙绸布；3. 当挂针靠近纸带时，纸带会受到挂针的吸引，向挂针靠近。

六、实验分析与讨论通过以上实验结果，我们可以得出以下结论：1. 不同材料之间的摩擦可以产生静电；2. 同种电荷之间相互排斥，异种电荷之间相互吸引；3. 静电力的作用可以使纸带发生运动。

七、实验应用静电现象是我们日常生活中常见的现象，例如我们在冬天脱下羊毛衣时，会感到一阵电击。

此外，静电现象还在很多实际应用中发挥重要作用，例如喷墨打印机、电子复印机、除尘器等。

力学实验专题一 纸带研究物体的运动 物理考试要求的力学实验有：研究匀变速直线运动、探究弹力和弹簧伸长的关系、验证力的平行四边形定那么、验证牛顿运动定律、探究动能定理、验证机械能守恒定律、动量守恒定律。

其中有五个实验与纸带的处理有关，可见力学实验部分掌握对纸带的处理，打点计时器的应用是个重点。

近几年力学实验中与纸带处理相关的实验频频出现。

实验名称原理公式 利用纸带测量的物理量 研究匀变速直线运动t s v v t ==22aT s =∆ 瞬时速度和加速度 验证牛顿运动定律F=ma 加速度 验证机械能守恒定律Mgh=222122mv mv - 瞬时速度和下落的高度 探究动能定理W=222122mv mv - 初末状态的速度 验证动量守恒定律 M 1v 1 +M 2v 2=〔M 1+M 2〕v初末状态的速度 〔一〕打点计时器系列实验中纸带的处理1．纸带的选取：一般实验应在点迹清晰、无漏点的纸带中选取有足够多点的一段作为实验纸带。

在“验证机械能守恒定律〞实验中还要求纸带包含第一、二点，并且第一、二两点距离接近2.0mm 。

2．根据纸带上点的密集程度选取计数点。

假设打点计时器每打n 个点取一个计数点，那么计数点时间间隔为n 个打点时间间隔，即T=0.02n s 。

一般取n ＝5，此时T=0.1s 。

3．测量计数点间距离。

为了测量、计算的方便和减小偶然误差的考虑，测量距离时不要分段测量，尽可能一次测量完毕，即测量计数起点到其它各计数点的距离。

如下图，那么由图可得：1s S I =，12s s S II -=，23s s S III -=，34s s S IV -=，45s s S V -=，56s s S VI -=4．判定物体运动的性质： ⑴假设S I 、S II 、S III 、S IV 、S V 、S VI 基本相等，那么可判定物体在实验误差X 围内作匀速直线运动。

〔2〕假设22132435465s s s s s s s s s s s c aT ∆=-=-=-=-=-===…〔常数〕，即连续相等的时间间隔内的位移差是恒量，那么与纸带相连的物体的运动是匀变速直线运动；5、测定第n 点的瞬时速度。

高中物理纸带实验教案
实验目的：通过观察电荷在带电体上的分布情况，学习电荷在带电体上的分布规律。

实验材料：
1. 玻璃棒或橡胶棒
2. 丝绸或毛绒布
3. 细细的金属珠或纸屑
4. 塑料纸带
5. 塑料棒（可选）
实验原理：当物体摩擦后，会带上电荷，带电体上的电荷会在表面上分布。

实验步骤：
1. 将玻璃棒或橡胶棒用丝绸或毛绒布擦拭数次，使其带有静电。

2. 将细金属珠或纸屑放在塑料纸带上，让纸带带有一定的电荷。

3. 将带有静电的玻璃棒或橡胶棒靠近带电的塑料纸带，观察金属珠或纸屑的运动情况。

4. 可以尝试用带有不同电荷的塑料棒靠近带电的纸带，观察金属珠或纸屑的运动情况变化。

实验结果：
1. 当带有相同电荷（正电荷或负电荷）的物体靠近时，金属珠或纸屑会相互排斥。

2. 当带有不同电荷的物体靠近时，金属珠或纸屑会相互吸引。

实验结论：电荷在带电体上分布时，同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引。

注意事项：
1. 实验时要小心操作，避免带电体与地面接触。

2. 实验结束后，要将带电体的电荷释放，避免触电危险。

延伸实验：
1. 可以尝试用不同材质的带电体进行实验，观察电荷在不同材质上的分布情况。

2. 可以探究带电体的电荷量与金属珠或纸屑的运动情况之间的关系。

这个实验可以让学生更直观地了解电荷在带电体上的分布规律，激发他们对物理的兴趣，提高实验操作能力和观察能力。

打点计时器纸带问题的分析方法1.由纸带判断物体的运动性质在纸带上测出各个连续相等的时间T内的位移分别是x1、x2、…、x n,①如果x1=x2=…=x n,则物体做匀速直线运动;②如果x2-x1=x3-x2=…=x n-x n-1≠0,即在连续相等时间内的位移差相等,则据此可判断物体做匀变速直线运动;③如果在连续相等时间内的位移差不相等,则物体做变速直线运动.2.由纸带求物体运动的速度如果物体做匀变速直线运动,x1、x2、…、x n为其在连续相等时间内的位移,T为相等时间间隔,则纸带上某点对应的瞬时速度等于以这个点为中间时刻的位移内的平均速度,即v n=.3.由纸带求物体运动的加速度(1)由图象求加速度:利用多组数据描绘出v-t图象,则v-t图线的斜率表示物体运动的加速度.(2)利用逐差法求加速度如图所示的纸带,按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6七个计数点,用刻度尺测量相邻两计数点之间的距离分别是x1、x2、x3、x4、x5、x6,T 为打下相邻计数点的时间间隔,由Δx=aT2可得x2-x1=aT2 x3-x2=aT2 x4-x3=aT2 x5-x4=aT2 x6-x5=aT2x4-x1=(x4-x3)+(x3-x2)+(x2-x1)=3aT2,x5-x2=(x5-x4)+(x4-x3)+(x3-x2)=3aT2,x6-x3=(x6-x5)+(x5-x4)+(x4-x3)=3aT2,则物体运动的加速度a1= a2=a3=a =.a== .注意:若为偶数(2n)段,求n个加速度，即a1 a2……a n,再求平均加速度a =（a1 + a2+……+a n）/n,这样可使测定的数据x1 x2 ……x n,利用率最高，计算出的平均加速度最精确。

读者也可尝试求2个加速度a1 a2，再求平均加速度，x5-x1=(x5-x4)+(x4-x3)+(x3-x2)+(x2-x1)=4aT2x6-x2=(x6-x5)+(x5-x4)+(x4-x3)+(x3-x2)=4aT2a1 =(x5-x1)/4T2 a2 =(x6-x2)/4T2平均加速度a =(a1 +a2)/2=【(x5-x1) + (x6-x2)】/8T2=【(x6+x5)-(x2+x1)】/8T2会发现，部分数据在运算中被消去，测定的数据x1 x2 ……x n,利用率不高，计算出的平均加速度不够精确。