11实验实验::探究小车速度随时间变化的规律探究小车速度随时间变化的规律本节教学内容本节教学内容11．实验目的．实验目的22．实验原理．实验原理33．实验器材．实验器材44．实验步骤．实验步骤55．数据处理．数据处理6.6.实验结论实验结论一、实验目的1.练习使用打点计时器，学会用打上点的纸带研究物体的运动。2.掌握判断物体是否做匀变速运动的方法。3.测定匀变速直线运动的加速度。二、实验仪器电磁打点计时器；纸带；复写纸片；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；导线注意:区分电火花打点计时器----交流电压220V三.实验设计实验原理示意图四、实验原理1.了解打点计时器.(1)一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一个点（由于电源频率是50Hz）。(2)纸带上的点表示了相应运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上所打点的间隔，就可以了解物体运动的情况。五.实验注意点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．滑轮不能过高,细绳应与木板平行.3．小车应由紧靠打点计时器处开始释放，在撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止小车从板上掉下来。4．先接通电源，后让纸带运动。5．打点结束后立即关闭电源。六、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，固定打点计时器在长木板上，连接好电路。2.把细绳栓在小车上，细绳跨过滑轮，并在细绳的另一端挂上合适的钩码，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，打出一条纸带，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，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，做v-t图象，求得直线的斜率即为物体运动的加速度。七、处理数据1、如何选取纸带、分析纸带上的点？纸带开头一段过于密集的点可舍弃掉，若纸带上点与点之间的距离较小，可取多个计时间隔为一个计数间隔；若点与点之间的距离较大，可少取几个计时间隔为一个计数间隔，原则上能取6、7个计数点为宜，给选取的点加标记。2、如何计算出所取点的瞬时速度？可用求平均速度的方法来代替：选择包括该点在内的一段位移Δx（该点最好处在该段位移中间时刻的位置）,找出对应的时间Δt，用Δx／Δt作为该点的瞬时速度.对于所选取的计数点中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数字。X10ABCDEX2X3X4X53、如何处理计算出来的数据？图象法：①根据所得数据，选择合适的标度建立坐标系（让图象尽量分布在坐标系平面的大部分面积）。②描点：观察和思考点的分布走势规律。③拟合：根据点的分布走势规律，用平滑曲线拟合，让尽可能多的点子处在平滑曲线上，不在平滑曲线上的点应对称地分布在其两侧；明显偏离的点子应大胆舍弃。5、如何根据v—t图象求小车的加速度？方法一：取任意两组数据求出Δv和Δt，然后代入Δv／Δt求解。方法二：图象上取一段时间Δt（尽量取大一些），找出两个时刻对应的坐标值求出Δv，代入Δv／Δt求解。求平均加速度5、如何根据v—t图象求小车的加速度？哪一种方法更好？我们画图时让不在直线上的点尽可能等量地分布在直线两侧，就是为了使偏大或偏小的误差尽可能地抵消，所以图象也是减小误差的一种手段，也就是说应该用图象上的点，而不是用实验所得到的数据。所以方法一的误差有可能太大而方法二更好。注意：求平均加速度小车速度随时间变化的规律
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