2019年高中物理 专题2.1 实验:探究小车速度随时间得关系预习学案 新人教版必修1.doc
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1、1专题专题 2.12.1 实验:探究小车速度随时间得关系实验:探究小车速度随时间得关系知识点梳理知识点梳理一、实验目的1练习正确使用打点计时器2会利用纸带求匀变速直线运动的瞬时速度、加速度3会利用纸带探究小车速度随时间变化的规律,并能画出小车运动的vt图象,根据图象求加速度二、实验原理利用打点计时器测定物体做匀变速直线运动时的两个基本量:位移与时间,由匀变速直线运动的规律,获得物体运动情况:速度与加速度.为了更直观地反映各时刻速度随时间变化的规律,可采用图像描点法,根据几个时刻的速度与时间关系作出t图线三、实验器材:a附有滑轮的长木板;b小车;c带小钩的细线;d25g 的钩码 3 个;e打点计
2、时器;f纸带、刻度尺;g低压交流学生电源;h导线四、实验步骤按下图把一端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.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面实验如图所示,放手后,看小车能否在木板上平稳地加速滑行把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,后放开小车,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点,换上新纸带,重复三次从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开关一些比较密集的点,从后边便于测量的点开始确定计数点,为了计算方便和减小误差,通常用连续打点五次的
3、时间作为时间单位,即T0.1s,如图所示,正确使用毫米刻度尺测量每相邻两计数点间的距离,并填入设计的表板中位置编号012345时间t/s00.10.20.30.40.5图 1-6-2x1 x2 x3 x4 x5 x6打点计时器钩码接电源实验小车纸带制动装置2相邻两计数点间的距离x/m计数点的速度/(m/s)利用某一段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点的瞬时速度增减所拴的钩码数,再做两次实验五、注意事项1.细绳尽可能与平板平行,以确保细绳对小车的拉力不变.2.实验中应先接通电源,后让小车运动;实验完毕应先断开电源后取纸带3.开始释放小车时,小车应尽量靠近打点计时器.4.小车
4、的加速度应适当大一些,以能在纸带长约 50cm 的范围内清楚地取 78 个计数点为宜.5. 在到达长木板末端前应让小车停止运动,要防止钩码落地和小车与滑轮相撞6. 选择一条点迹清晰的纸带,舍弃点密集部分,适当选取计数点要区别计时器打出的点与人为选取的计数点(一般把计时器打出的 5 个点作为 1 个计数点).选取的计数点不少于 6 个.7.不要分段测量各段位移,应尽可能地一次测量完毕(可先统一量出到计数起点 0 之间的距离).读数时估读到毫米的下一位.8.在坐标纸上,纵、横轴选取合适的单位(避免所描点过密或过疏,而导致误差过大),仔细描点连线,不能连成折线,应作一条直线,让各点尽量落到这条直线上
5、,落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧六、误差分析1.由于打点阻力的影响,使得小车的运动不是严格的变速直线运动而引起的系统误差2.电源电压、频率不稳定引起打点不均匀、不等时的系统误差3.数据测量、图像法数据处理引起的偶然误差考点题组训练考点题组训练题组一题组一 实验步骤及原理实验步骤及原理1.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,某同学利用纸带上的数据计算出了各计数点对应时刻小车的瞬时速度然后她以速度 v 为纵轴、时间 t 为横轴建立直角坐标系,共描出了 10 个点,并“拟合”出了小车运动的 vt 图象,如图所示针对该同学作出的 vt 图象,她所在的实验小组的其他四位同学分别交流了自
6、己的看法:这 10 个点无论如何也不在一条直线上,因此小车运动的 vt 图象不可能为一条直线,而应为一条3光滑的曲线;这 10 个点中有 8 个点虽然不在一条直线上,但它们紧挨在该条直线附近,只有 F 和 B 两个点离这条直线远;在这 10 个点当中只有 4 个点(A、D、G、I)能画在这条直线上,其余 6 个点都不在该直线上,这条直线肯定不能表示小车的速度随时间变化的规律;与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可能是实验误差造成的,而偏离直线较远的点(B、F)则可能是实验中出现失误造成的对于以上四种看法,你认为有道理的是( )A B C D 【答案】B2.一同学在做“探究小车速度随时间变化规律
7、”的实验时,发现纸带上打出的不是圆点,而是一些短线,可能是因为( )A 打点计时器错接在直流电源上B 电源电压不稳定C 电源的频率不稳定D 打点针压得过紧【答 案】D43.关于用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验,下列说法中正确的是( )A 打点计时器应固定在长木板上,且靠近滑轮一端B 开始实验时小车应靠近打点计时器一端C 应先接通电源,待打点稳定后再释放小车D 牵引小车的钩码个数越多越好【答 案】BD【解 析】打点计时器应固定在长木板上没有滑轮的一端,A 错误;钩码个数太少,打点密集,钩码个数太多,打点太少,都会带来实验误差,D 错误4.(多选)在“探究小车速度随时间变化的规律
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