21实验探究小车速度随时间变化的规律-课件_图文
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21探究小车速度随时间变化的规律实验报告页数:5
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实验：探究小车速度随时间变化的规律页数:8
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实验探究小车速度随时间变化的规律页数:42
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专题实验探究小车速度随时间变化的规律
专题实验探究小车速度随时间变化的规律pptxx年xx月xx日CATALOGUE目录•实验目的•实验原理•实验步骤和数据记录•实验结果及分析•实验结论01实验目的掌握速度和时间的关系了解速度的定义和计算公式掌握匀速直线运动的速度与时间的关系学习使用速度公式进行计算和分析理解加速度的意义了解加速度的定义和计算公式掌握匀加速直线运动的加速度与速度、时间的关系学习使用加速度公式进行计算和分析010203学会使用打点计时器掌握打点计时器的使用方法学习如何调整纸带上的距离，以便测量速度和加速度掌握使用打点计时器进行数据记录和分析的方法02实验原理物体沿直线且加速度不变的运动。
匀变速直线运动的概念匀变速直线运动加速度与速度同向，速度随时间均匀增加。
匀加速直线运动加速度与速度反向，速度随时间均匀减小。
匀减速直线运动速度与时间的关系速度公式：v = v0 + at速度与时间的关系为一次函数关系。
1加速度的求解方法23平均加速度：$\overset{―}{a} = \frac{\Delta v}{\Delta t}$瞬时加速度：$a = \frac{\Delta v}{\Delta t}$加速度求解需要测量相邻两个时间点的速度差。
打点计时器的使用原理打点计时器：一种测量时间的仪器，通过打点来记录时间。
使用打点计时器需要注意电源频率稳定，保证打点稳定。
打点计时器常用于测量瞬时速度和加速度。
03实验步骤和数据记录调整小车起始位置将小车放在轨道上，调整其起始位置，使其在无动力作用的情况下，位于轨道中间，且速度为零。
记录数据在小车运动过程中，每隔一段时间记录一次小车的速度和时间数据。
数据处理将记录的数据进行处理，绘制速度随时间变化的图像，并进行分析。
开始计时当小车开始运动时，启动计时器，记录小车运动的时间。
实验步骤小车起始位置为 $x_0=0.00m$数据记录$0.00s$、 $0.10s$、 $0.20s$、 $0.30s$、 $0.40s$、 $0.50s$、 $0.60s$、 $0.70s$、 $0.80s$、 $0.90s$、 $1.00s$$0.00m/s$、 $1.00m/s$、 $2.00m/s$、 $3.00m/s$、 $4.00m/s$、 $5.00m/s$、 $6.00m/s$、 $7.00m/s$、 $8.00m/s$、 $9.00m/s$、 $10.00m/s$起始位置时间 $t$速度 $v$将记录的数据进行处理，绘制速度随时间变化的图像。
实验：探究小车速度随时间变化的规律(21页)
靠近
______(选填“靠近”或“远离”)仪器A的位置。
题图中仪器A叫作电火花计时器，使用
220 V交变电源；实验过程中，放开小车
前，小车要靠近打点计时器。
新知讲授
(2)下列是该实验中的一部分基本步骤；
A.放开小车，让小车带着纸带运动
B.安装纸带
C.把计时器固定好
D.启动电源，进行打点
CBDA
以上步骤的正确顺序是_______(填步骤前的选项字母)。
这些运动中都有速度的变化．
物体的速度变化存在规律吗？
怎样探索速度随时间变化的规律呢？
新知讲授
一、实验思路
1.实验目的：探究小车速度随时间变化的规律.
2.实验方案：
让小车在木板上在
重物的牵引下运动
槽码牵引小车在
长木板上运动
新知讲授
需要测量小车运动不同时刻的速度
测量位移和时间
小车拖动纸带运动，打点计时器打出点迹
起来，于是得到v－t图像。请你按以上办法(用一张薄纸压在图上，复制
得到纸带)绘制这个图像。
答案
见解析
新知讲授
如图所示
新知讲授
(2)这样做有道理吗？说说你的看法。
答案
见解析
有道理。因为剪下的纸条长度表示0.1 s时间内位移大小Δx，这些纸
Δx
带构成上述所示的直方图。小车运动速度大小近似认为v＝
，
0.1 s
2.先启动计时器，后放开小车，打点完成后立即关闭电源，观察纸带
的点迹是否清晰。
新知讲授
3.增减所挂的槽码(或在小车上放置重物)，更换纸带，再做两次实验。
4.实验获得的纸带
四、数据分析
新知讲授
新知讲授
______(选填“靠近”或“远离”)仪器A的位置。
题图中仪器A叫作电火花计时器，使用
220 V交变电源；实验过程中，放开小车
前，小车要靠近打点计时器。
新知讲授
(2)下列是该实验中的一部分基本步骤；
A.放开小车，让小车带着纸带运动
B.安装纸带
C.把计时器固定好
D.启动电源，进行打点
CBDA
以上步骤的正确顺序是_______(填步骤前的选项字母)。
这些运动中都有速度的变化．
物体的速度变化存在规律吗？
怎样探索速度随时间变化的规律呢？
新知讲授
一、实验思路
1.实验目的：探究小车速度随时间变化的规律.
2.实验方案：
让小车在木板上在
重物的牵引下运动
槽码牵引小车在
长木板上运动
新知讲授
需要测量小车运动不同时刻的速度
测量位移和时间
小车拖动纸带运动，打点计时器打出点迹
起来，于是得到v－t图像。请你按以上办法(用一张薄纸压在图上，复制
得到纸带)绘制这个图像。
答案
见解析
新知讲授
如图所示
新知讲授
(2)这样做有道理吗？说说你的看法。
答案
见解析
有道理。因为剪下的纸条长度表示0.1 s时间内位移大小Δx，这些纸
Δx
带构成上述所示的直方图。小车运动速度大小近似认为v＝
，
0.1 s
2.先启动计时器，后放开小车，打点完成后立即关闭电源，观察纸带
的点迹是否清晰。
新知讲授
3.增减所挂的槽码(或在小车上放置重物)，更换纸带，再做两次实验。
4.实验获得的纸带
四、数据分析
新知讲授
新知讲授
《实验：探究小车速度随时间变化的规律》(29张PPT)【精品】
4、要防止钩码落地。避免小车和滑轮相碰。
《实验：探究小车速度随时间变化 的规律》(29张PPT)
六、纸带数据处理：
1、分析和选取纸带上的点 舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始,若 纸带上点与点之间的距离较小，每五个计时 点取一个计数点 ,依次标号为0，1，2，3，4
（间隔不再是0.02s）
《实验：探究小车速度随时间变化 的规律》(29张PPT)
m/s2
t/s
4、 作小车运动的V-T图像
①在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表时间，纵 轴表示速度，根据表格中的数据在坐标系中描点 ②画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点， 不在线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较 大的点忽略不计 ③观察所得到的直线 分析物体的速度随时 间的变化规律.
《实验：探究小车速度随时间变化 的规律》(29张PPT)
求什么物理量？
平均速度→ 某点的瞬时速度→
V=∆x/∆t
《实验：探究小车速度随时间变化 的规律》(29张PPT)
要探究一个物体的速度随时间变化的规律， 必须知道物体在不同时刻的速度，但直接测 量物体的速度是不容易的．请同学们思索一 下怎样利用下面的实验装置，探究小车速度 随时间的变化规律．
《实验：探究小车速度随时间变化 的规律》(29张PPT)
《实验：探究小车速度随时间变化 的规律》(29张PPT)
3、把小车停靠在打点计时器处，先接通电源 后释放小车，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，打点结 束后立刻关闭电源。
《实验：探究小车速度随时间变化 的规律》(29张PPT)
4、换上新的纸带，重复实验两次。 5，增减所挂钩码重复实验两次。
《实验：探究小车速度随时间变化 的规律》(29张PPT)
《实验：探究小车速度随时间变化 的规律》(29张PPT)
六、纸带数据处理：
1、分析和选取纸带上的点 舍掉开头过于密集的点，从清楚的点开始,若 纸带上点与点之间的距离较小，每五个计时 点取一个计数点 ,依次标号为0，1，2，3，4
（间隔不再是0.02s）
《实验：探究小车速度随时间变化 的规律》(29张PPT)
m/s2
t/s
4、 作小车运动的V-T图像
①在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表时间，纵 轴表示速度，根据表格中的数据在坐标系中描点 ②画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点， 不在线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较 大的点忽略不计 ③观察所得到的直线 分析物体的速度随时 间的变化规律.
《实验：探究小车速度随时间变化 的规律》(29张PPT)
求什么物理量？
平均速度→ 某点的瞬时速度→
V=∆x/∆t
《实验：探究小车速度随时间变化 的规律》(29张PPT)
要探究一个物体的速度随时间变化的规律， 必须知道物体在不同时刻的速度，但直接测 量物体的速度是不容易的．请同学们思索一 下怎样利用下面的实验装置，探究小车速度 随时间的变化规律．
《实验：探究小车速度随时间变化 的规律》(29张PPT)
《实验：探究小车速度随时间变化 的规律》(29张PPT)
3、把小车停靠在打点计时器处，先接通电源 后释放小车，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，打点结 束后立刻关闭电源。
《实验：探究小车速度随时间变化 的规律》(29张PPT)
4、换上新的纸带，重复实验两次。 5，增减所挂钩码重复实验两次。
《实验：探究小车速度随时间变化 的规律》(29张PPT)
探究小车速度随时间变化的规律-课件
实验条件： a．合力恒定，细线与木板是平行的。 b．接50HZ，4—6伏交流电。
3.把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开 小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打出一系 列的点，取下纸带，换上新纸带，重复实验三次。
4.选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的 点，确定计数始点，表明计数点，正确使用毫米刻度 尺测量两点间的距离，并把测量结果填入表中，用逐 差法求出加速度的值，，最后求其平均值，还可求出 各计数点对应的速度，做v——t图象，求得直线的斜 率即为物体运动的加速度。
•
13、知人者智，自知者明。胜人者有 力，自 胜者强 。2021/3/12021/3/12021/3/12021/3/13/1/2021
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14、意志坚强的人能把世界放在手中 像泥块 一样任 意揉捏 。2021年3月1日星期 一2021/3/12021/3/12021/3/1
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15、最具挑战性的挑战莫过于提升自 我。。2021年3月2021/3/12021/3/12021/3/13/1/2021
aS6S5S94T 2S3S2S1
⑵用v-t图象法：即先根据求出打第n个点时纸带 的即时速度，后做出v-t图，图线的斜率即为物体 运动的加速度。
S1 S2
S3
S4
S5
01 2
3
4
5
v3
S3 S4 2T
实验原理示意图
四、实验步骤
1.把一端附有滑轮的长木板平放再实验桌上，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。 2.把一条细绳栓在小车上，细绳跨过滑轮，并在细 绳的另一端挂上合适的钩码，试放手后，小车能在 长木板上平稳的加速滑行一段距离，把纸带穿过打 点计时器，并把它的一端固定在小车后面。
3.把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开 小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打出一系 列的点，取下纸带，换上新纸带，重复实验三次。
4.选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的 点，确定计数始点，表明计数点，正确使用毫米刻度 尺测量两点间的距离，并把测量结果填入表中，用逐 差法求出加速度的值，，最后求其平均值，还可求出 各计数点对应的速度，做v——t图象，求得直线的斜 率即为物体运动的加速度。
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aS6S5S94T 2S3S2S1
⑵用v-t图象法：即先根据求出打第n个点时纸带 的即时速度，后做出v-t图，图线的斜率即为物体 运动的加速度。
S1 S2
S3
S4
S5
01 2
3
4
5
v3
S3 S4 2T
实验原理示意图
四、实验步骤
1.把一端附有滑轮的长木板平放再实验桌上，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。 2.把一条细绳栓在小车上，细绳跨过滑轮，并在细 绳的另一端挂上合适的钩码，试放手后，小车能在 长木板上平稳的加速滑行一段距离，把纸带穿过打 点计时器，并把它的一端固定在小车后面。
高中物理人教版必修一《21实验：探究小车速度随时间变化的规律》课件
所以a=
1 +2
2
=
(4 +5 )-(1 +2 )
2
6
4 -1
32
, 2 =
5 -2
32
,
, 代入数据可得a=2 m/s2。
答案:(1)0.495 m/s
(2)0.415 m/s 0.655 m/s
(3)2 m/s2
题后反思处理纸带问题,要注意相邻计数点间的时间间隔是多少。
清晰。
7.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
出各计数点到计数起点0之间的距离)。读数时应估读到分度值的
下一位。
-12-
1 实验:探究小车速度
随时间变化的规律
一
二
三
二、误差分析
1.小车拉着纸带所做的加速运动的加速度不恒定,这样测量得到
的加速度只能是所测量段的平均加速度。
2.纸带上计数点间距离测量带来偶然误差。
点,本图中没有画出),打点计时器接的是220 V、50 Hz的交流电源。
他把一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点A对齐。
-22-
1 实验:探究小车速度
随时间变化的规律
类型一
类型二
类型三
(1)按照有效数字的读数规则读出相邻计数点AB、BC、CD、DE、
EF间的距离x1、x2、x3、x4、x5,它们依次为
算结果记录在自制表格中。
温馨提示小车所挂钩码的个数既不能太多也不能太少,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50 cm长的纸带上清
楚地取得六七个计数点为宜。
-11-
1 实验:探究小车速度
1 +2
2
=
(4 +5 )-(1 +2 )
2
6
4 -1
32
, 2 =
5 -2
32
,
, 代入数据可得a=2 m/s2。
答案:(1)0.495 m/s
(2)0.415 m/s 0.655 m/s
(3)2 m/s2
题后反思处理纸带问题,要注意相邻计数点间的时间间隔是多少。
清晰。
7.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
出各计数点到计数起点0之间的距离)。读数时应估读到分度值的
下一位。
-12-
1 实验:探究小车速度
随时间变化的规律
一
二
三
二、误差分析
1.小车拉着纸带所做的加速运动的加速度不恒定,这样测量得到
的加速度只能是所测量段的平均加速度。
2.纸带上计数点间距离测量带来偶然误差。
点,本图中没有画出),打点计时器接的是220 V、50 Hz的交流电源。
他把一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点A对齐。
-22-
1 实验:探究小车速度
随时间变化的规律
类型一
类型二
类型三
(1)按照有效数字的读数规则读出相邻计数点AB、BC、CD、DE、
EF间的距离x1、x2、x3、x4、x5,它们依次为
算结果记录在自制表格中。
温馨提示小车所挂钩码的个数既不能太多也不能太少,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50 cm长的纸带上清
楚地取得六七个计数点为宜。
-11-
1 实验:探究小车速度
2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律(新课标)精品PPT课件
D．牵引小车的钩码质量越大越好
答案： BC
4．(2010·广东理综)下图是某同学在做匀变速直线 运动实验中获得的一条纸带． (1)已知打点计时器电源频率为50 Hz，则纸带上打 相邻两点的时间间隔为__________． (2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻 计数点间有四个点没有画出．从图中读出A、B两点 间距x＝__________；C点对应的速度是__________( 计算结果保留三位有效数字)．
物理定律不能单靠“思维”来获得， 还应致力于观察和实验。——普朗克
知识回顾
打点计时器可以测量什么物理量？ 位移、时间 （测量位移与时间的仪器） 位移——用刻度尺测量 时间——两点的时间间隔为0.02s
通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么物理量？ 可以求两点间的平均速度→一点的瞬时速度 →加速度
知识回顾
Learning Is Not Over. I Hope You Will Continue To Work Hard
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
答案： (1)0.02 s (2)0.68 ～0.72 cm 0.100 m/s
例2：在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计 数点瞬时速度如下
计数点序号
1
2
3
4
5
6
计数点对应的时刻（s） 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
通过计数点的速度（cm／s） 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0
的瞬时速度。
一、实验目的
（1）进一步练习打点计时器的使用、纸带数据 处理和测量瞬时速度的方法。
（2）用打点计时器研究小车在重物牵引下的运 动，探究小车速度随时间变化的规律。
答案： BC
4．(2010·广东理综)下图是某同学在做匀变速直线 运动实验中获得的一条纸带． (1)已知打点计时器电源频率为50 Hz，则纸带上打 相邻两点的时间间隔为__________． (2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻 计数点间有四个点没有画出．从图中读出A、B两点 间距x＝__________；C点对应的速度是__________( 计算结果保留三位有效数字)．
物理定律不能单靠“思维”来获得， 还应致力于观察和实验。——普朗克
知识回顾
打点计时器可以测量什么物理量？ 位移、时间 （测量位移与时间的仪器） 位移——用刻度尺测量 时间——两点的时间间隔为0.02s
通过打点计时器打出的纸带可以间接求什么物理量？ 可以求两点间的平均速度→一点的瞬时速度 →加速度
知识回顾
Learning Is Not Over. I Hope You Will Continue To Work Hard
演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
答案： (1)0.02 s (2)0.68 ～0.72 cm 0.100 m/s
例2：在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计 数点瞬时速度如下
计数点序号
1
2
3
4
5
6
计数点对应的时刻（s） 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 0.60
通过计数点的速度（cm／s） 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0
的瞬时速度。
一、实验目的
（1）进一步练习打点计时器的使用、纸带数据 处理和测量瞬时速度的方法。
（2）用打点计时器研究小车在重物牵引下的运 动，探究小车速度随时间变化的规律。
实验：探究小车速度随时间变化的规律ppt课件
在科学上，为了描述实验中测量的物理量之间的 关系，先将其在坐标系中描点，然后用一条曲线 （包括直线）“拟合”这些点。例如，我们用打点计 时器研究小车在重物牵引下的运动，如果小车是做 匀变速直线运动，那么根据测量的数据描点作出的 v-t图象，应该是什么曲线？如何求出小车的加速 度？
主题1 ：进行实验
⑶将图线延长与纵轴相交，交点的速度 是__________，此速度的物理意义是________________。
【评析】 作v-t图 象时，要 标明纵轴 和横轴对 应的字母、 单位、坐 标原点和 标度。
合作讨论
1.教材上：“……将细绳绕过滑轮，下面挂上适当的钩码， 小车在钩码的牵引下运动。”其中，你对“适当的钩码”如何 理解?
主题2：处理数据
（1）由于小车做变速运动，因此要选取较短时间求平均速度， 此时的平均速度与瞬时速度几乎相同，方法是：以待求点为中间
时刻，测出相v邻的v前后x1计数x点2 (之T间的0位.1移s)x1和x2，则 2T
（2）纸带的选取与测量点的选取：从三条纸带中选取较理想的纸带， 舍去点迹密集的部分；在后边便于测量的地方找一个开始点作为起 点，再往后选取“测量点”。测量点的选取一般用连续打5个点的时 间作为时间单位，即T=0.1s。
（3）测量与数据收集：用毫米刻度尺测量每相邻两测量点间的距 离，填表并计算瞬时度。
【例2】在“探究小车速度随时间变化的规律”的实 验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，记 录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、 1、2、3、4、5 共6个计毫米的刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐， 由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入
下列表格中 （1）填表：
距离
测量值/cm
d1
主题1 ：进行实验
⑶将图线延长与纵轴相交，交点的速度 是__________，此速度的物理意义是________________。
【评析】 作v-t图 象时，要 标明纵轴 和横轴对 应的字母、 单位、坐 标原点和 标度。
合作讨论
1.教材上：“……将细绳绕过滑轮，下面挂上适当的钩码， 小车在钩码的牵引下运动。”其中，你对“适当的钩码”如何 理解?
主题2：处理数据
（1）由于小车做变速运动，因此要选取较短时间求平均速度， 此时的平均速度与瞬时速度几乎相同，方法是：以待求点为中间
时刻，测出相v邻的v前后x1计数x点2 (之T间的0位.1移s)x1和x2，则 2T
（2）纸带的选取与测量点的选取：从三条纸带中选取较理想的纸带， 舍去点迹密集的部分；在后边便于测量的地方找一个开始点作为起 点，再往后选取“测量点”。测量点的选取一般用连续打5个点的时 间作为时间单位，即T=0.1s。
（3）测量与数据收集：用毫米刻度尺测量每相邻两测量点间的距 离，填表并计算瞬时度。
【例2】在“探究小车速度随时间变化的规律”的实 验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，记 录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、 1、2、3、4、5 共6个计毫米的刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐， 由图可以读出三个计数点1、3、5跟0点的距离填入
下列表格中 （1）填表：
距离
测量值/cm
d1
人教版高中物理必修一21实验探究小车速度随时间变化的规律ppt课件
谢谢观赏
本章的重点是匀变速直线运动的规律，难点是应用匀变速 直线运动的规律解决有关问题，特别是图象法和数学知识的运 用。
1．本章规律多，公式和推论多，学习中注意不要去死记 硬背这些规律和公式，重要的是领会概念的本质，把握公式的 来龙去脉，要通过一些详细的实例，通过实际物理现象的分析、 物理过程的认识，构建正确的物理情景，逐步形成良好的思维 习惯。
1 实验：探究小车速度随时间变化 的规律
第二章
1 学习目标定位 2 课堂情景切入 3 知识自主梳理
4 重点难点突破 5 考点题型设计 6 课时作业
学习目标定位
※ ※※
※
掌握实验原理及实验仪器的安装与使用 学会用图象法处理实验数据 能根据“v－t”图象描述小车的运动规律
课堂情景切入
要探究一个物体的速度随时间变化的规律，必须知道物体 在不同时刻的速度，但直接测量物体的速度是不容易的。请同 学们思索一下怎样利用下面的实验装置，探究小车速度随时间 的变化规律。
3 ． 把 小 车 停 靠 在 打 点 计 时 器 处 ， 先 _接__通__电__源___ ， 后 ___释__放__小__车____，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。
数据处理
1 ． 在 几 条 纸 带 中 选 择 一 条 _最__理__想__的_ ， 为 了 便 于 测 量 ， __舍__掉____开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点当做计时 __起__点____。
实验数据处理
如下图，是某同学在“探究小车 速度随时间变化的规律〞实验中，用打点计时器得到的表示小 车运动过程中的一条明晰纸带，打点计时器打点的时间间隔T ＝，将纸带上每隔四个点(图上没画出)按打点顺序依次标为 A、B、C……，其中x1＝、x2＝、x3＝、x4＝、x5＝、x6＝。