探究小车速度随时间变化的关系【学习目标】1.知道实验目的,说出实验中各器材的作用,正确布列器材进行实验操作.2.会选择点迹清晰的纸带,标出合理的测量点(计数点),测量各测量点(计数点)间的距离.3.会近似计算各测量点的瞬时速度.4.能建立标度合适的v-t坐标系,并正确地描点,能用一条曲线(包括直线)拟合图象中的点.【预习案】1、电火花计时器使用电源,当电源频率为50Hz时,每隔打一次点,打点时间间隔由决定(选填“电压大小”或“电源频率”)。ABCDOEx5x4x1x2x32、下图为打点计时器打出的纸带的一部份,点间时间隔为T,尽可能精确测B点的瞬时速度的表达式是VB=3.实验步骤(1)一端附有____________的长木板放在实验桌上,打点计时器固定在长木板的____________.(2)纸带穿过打点计时器的____________,固定于小车的后面,细绳的一端拴在小车的前端,跨过定滑轮,另一端挂上适当的____________.(3)将小车停在____________的位置,先____________后释放纸带.(4)打完一次纸带后立即____________,换上纸带,重复操作三次.4.数据处理
(1)在三条纸带中选取一条____________的纸带.为了便于测量,舍掉开头一些过于密集的点迹,找一个适当的点作为____________.(2)可以选择相隔Δt的点为____________进行测量,记入自己设计的表格,得出各计数点的瞬时速度.5.作出速度—时间图象(1)在____________图象中进行描点,通过观察思考,找出这些点的分布规律.(2)根据描点作出速度—时间图象.【探究案】一.实验过程:1、把附有定滑轮的长木板平放在桌上,把打点计时器固定在长木板的一端,连接好电路。2、把细绳的一端拴在小车上,使细绳绕过滑轮,下面挂适当的钩码。使纸带穿过计时器,并把它的一端固定在小车的后面。3、使小车停在的地方,先,再放开让小车拖动纸带运动,计时器就在纸带上打出了一系列点,随后4、换上新纸带,重复两次。5、从3条纸带中选择的一条纸带,舍去找一个适当的点作为计时起点。为了方便,减小误差,通常不用0.02s为时间单位,而是用每打的时间s为时间单位,在纸带上选好的计时点下面标0,在第点下面标1,在第点下面标2……,标明的点叫计数点(如下图所示),两相邻点间的距离分别是x1、x2、x3…………40●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●●1235x1x2x3x4x56、测出x1、x2、x3…………的长度,并将测量结果直接标在纸带上.据v1==(第一空填公式,第二空填测量和计算结果)据v2==(同上);
据v3==(同上);据v4==(同上);7.可算出各点的瞬时速度,将结果填入下面的表格中.计数点序号12345计数点对应的时刻(s)0.100.40各计数点间的距离通过各计数点的速度(cm/s)vt8、根据表中的数据,在坐标纸上画出v――t图象(自己确定合理的标度)得到的图像应该是思考:1该图像过坐标原点吗?为什么?2、根据小车的v-t图象,探究小车速度随时间变化满足什么规律?二.实验中的注意事项(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,等打点稳定后,再释放小车.(3)取下纸带前,先断开电源.(4)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.
(5)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,从而使测量误差增大,加速度的大小以能在50cm长的纸带上清楚地取得六、七个计数点为宜.(6)要区别计时器打出的点与人为选取的计数点,一般在纸带上每五个点取一个计数点,即时间间隔为T=0.02×5s=0.1s.检测与训练1.据打点计时器打出的纸带,我们可以从纸带上直接得到的物理量是()A.时间间隔B.位移C.加速度D.平均速度2.在下列给出的器材中,本节实验中所需的器材有()①打点计时器②天平③低压交流电源④低压直流电源⑤细绳和纸带⑥钩码和小车⑦秒表⑧一端有滑轮的长木板⑨刻度尺A.①③⑧⑨B.⑤⑥⑧⑨C.①③⑤⑥D.①③⑤⑥⑧⑨3、在《探究小车速度随时间变化的规律》实验中,得到的纸带如图所示。按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个点。用尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离分别是:(单位:cm)8.7816.0821.8726.1628.94。由此可求出2点的即时速度v=______m/s,打4点时的速度是,物体的加速度a=______m/s2,物体做_______运动。(所标点间有4个点未画出)0123456