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§2.1 实验:探究小车速度随时间变化的规律
一.实验目的 探究小车速度随 变化的规律。
二.实验原理 利用 打出的纸带上记录的数据,以寻找小车速度随时间变化的规律。
三.实验器材 打点计时器、低压 电源、纸带、带滑轮的长木板、小车、 、细线、复写纸片、 。
四.实验步骤
1.如课本31页图所示,把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,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。
2.把一条细线拴在小车上,使细线跨过滑轮,下边挂上合适的 。把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面。
3.把小车停在靠近打点计时器处,接通 后,放开 ,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一行小点,随后立即关闭电源。换上新纸带,重复实验三次。
4.从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头比较密集的点迹,在后边便于测量的地方找一个点做计时起点。为了测量方便和减少误差,通常不用每打一次点的时间作为时间的单位,而用每打五次点的时间作为时间的单位,就是T=0.02 s ×5=0.1 s 。在选好的计时起点下面表明A,在第6点下面表明B,在第11点下面表明C……,点A、B、C……叫做计数点,两个相邻计数点间的距离分别是x1、x2、x3……
5.利用第一章方法得出各计数点的瞬时速度填入下表:
位置 时间(s) v(m/s)
A 0
B 0.1
C 0.2
D 0.3
E 0.4
F 0.5
G 0.6
6.以速度v为 轴,时间t为 轴建立直角坐标系,根据表中的数据,在直角坐标系中描点。
7.通过观察思考,找出这些点的分布规律。 五.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,计时器工作后,再放开小车,当小车停止运动时及时断开电源。 3. 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。
4. 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,从而使误差增大。加速度的大小以能在60cm长的纸带上清楚地取得六七个计数点为宜。
5.要区别计时器打出的点和人为选取的计数点。一般在纸带上每5个点取一个计数点,间隔为0.1 s 。
【同步练习】
1.在下列给出的器材中,选出“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中所需的器材并填在横线上(填序号)。
①打点计时器 ②天平 ③低压交流电源 ④低压直流电源 ⑤细线和纸带 ⑥钩码和小车 ⑦秒表 ⑧一端有滑轮的长木板 ⑨刻度尺
选出的器材是
2.某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度如表格中所示:
计数点序号 计数点对应时刻(s)
1 0
2 0.1 62.0
3 0.2 81.0
4 0.3 100.0
5 0.4 110.0
6 0.5 138.0
通过计数点的速度(m/s)44.0
请作出小车的v-t图象,并分析运动特点。
v
3.两做直线运动的质点A、B的 v- t图象如图所示, v
2B
试分析它们的运动情况。
A
v1
0 t1 t2 4.一个人沿平直的街道匀速步行到邮局去发信,又
以原速率步行返回原处,设出发时的方向为正,在下列四
第 3 题图 个图中近似描述他的运动的是( )
v
v
v
v
t
0
t 0 t 0 t 0
t
A B
第 4 题图
C D
v
甲 5.甲、乙两物体在同一直线上运动,它们的 v-t 图象
如图,可知( )
A.在t1时刻,甲和乙的速度相同 B.在t1时刻,甲和乙的速度大小相等,方向相反 乙 C.在t2时刻,甲和乙的速度方向相同,加速度方 t 0 t1 t2 向也相同
第 5 题图
D.在t2时刻,甲和乙的速度相同,加速度也相同 6.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,
如图给出了从0点开始,每5个点取一个计数点的纸带,其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点。测得:s1=1.40 cm,s2=1.90 cm,s3=2.38 cm, s4= 2.88 cm,s5=3.39 cm,s6=3.87 cm。那么:
s1 0
1
s2
2
s3
3
s4
4
第 6 题图
(1)在计时器打出点1、2、3、4、5时,小车的速度分别为:v1= cm/s , v2= cm/s ,v3= cm/s ,v4= cm/s ,v5= cm/s 。 (2)在平面直角坐标系中作出速度—时间图象。 (3)分析小车运动速度随时间变化的规律。
s5
5
s6
6
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