1、實驗學案4探究速度隨時間變化的規律基礎自主薯實tr aK ivb- b -r【實驗原理1打點計時器(1) 作用：計時儀器，每隔 S打一次點.(2) 工作條件： 電磁打點計時器： V 的 _ 電源. 電火花計時器： V 的電源.(3) 紙帶上各點的意義： 表示和紙帶相連的物體在不同時刻的位置. 通過研究紙帶上各點之間的間隔，可以判斷物體的運動情況.2利用紙帶判斷物體運動性質的方法(1) 沿直線運動的物體，若相等時間內的位移相等，即X1 = X2= X3=，則物體做 直線運動.(2) 沿直線運動的物體在連續相等時間內的位移分別為X1 , X2, X3, X4,，若 Ax =X2 X1= X3 X2

2、= X4 X3=，則說明物體在做 直線運動，且 AX =.3. 速度、加速度的求解方法(1)“平均速度法”求瞬時速度，即1所示.Xn+ Xn + 12T，如圖圖1a1 + a2+ a3"逐差法”求加速度，即a1 = x_3t， a2= x_3T， a3= x_3T，然后取平均值，即即a= (X6+x5+X4)-(x3+X2+X1)/ (3t)2。這樣可以使所給數據全部得到利用，以提高結果的準確性.(3) “圖象法”求加速度，即由“平均速度法”求出多個點的速度，畫出v t圖，直線的斜率即加速度.實驗器材】電火花計時器(或電磁打點計時器)，一端附有滑輪的長木板，小車、紙帶、細繩、鉤 碼、

3、導線、復寫紙片.【實驗步驟：(1) 把附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長 木板上滑輪的一端，連接好電路.(2) 把一條細繩拴在小車上，細繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，調整滑輪高度，使細線與木板.(3) 把小車停在靠近打點計時器處，先_，后，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點，隨后立即關閉電源換上新紙帶，重復三次.從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開頭一些比較密集的點，從后邊便于測 量的點開始確定計數點，為了計算方便和減小誤差，通常用連續打點五次的時間作為時間單位，即T = _ s,正確使用毫米刻度尺測量每相鄰兩計數點之間的距離.(5)計

4、算物體瞬時速度或物體加速度等。【例】 某同學用打點計時器測做勻加速直線運動的物體的加速度，電源頻率f= 50Hz,在紙帶上打出的點中，選出零點，每隔4個點取1個計數點，因保存不當，紙帶被污染，所示，A、B、C、D是依次排列的4個計數點，但僅能讀出其中3個計數點到零點的距離：xa = 16.6 mm, xb= 126.5 mm, xd= 624.5 mm若無法再做實驗，可由以上信息推知：(1) 相鄰兩計數點的時間間隔為 s打C點時物體的速度大小為 m/s(取2位有效數字)物體的加速度大小為 (用XA、XB、XD和f表示)針對訓練某同學在研究小車的運動實驗中，獲得一條點跡清楚的紙帶，如圖2所示，已

5、知打點計時器每隔 0.02 s打一個點，該同學選擇了 A、B、C、D、E、F六個計 數點，測量數據如圖所示，單位是 cm.1JO<332 -5.467.9210.70圖2(1)小車做運動.瞬時速度VD =m/s(3)計算小車的加速度多大?1.在“研究勻變速直線運動”的實驗中，下列方法中有助于減少實驗誤差的是（）A. 選取計數點，把每打 5個點的時間間隔作為一個時間單位B. 使小車運動的加速度盡量小些C. 舍去紙帶上開始時密集的點，只利用點跡清晰、點間隔適當的那一部分進行測量、 計算D. 適當增加掛在細繩下鉤碼的個數2“研究勻變速直線運動”的實驗中，使用電磁打點計時器（所用交流電的頻率為5

6、0 Hz），得到如圖3所示的紙帶圖中的點為計數點，相鄰兩計數點間還有四個點未畫出 來，下列表述正確的是 （）圖3/yT點計時搖電jnr7777777777圖5A. 實驗時應先放開紙帶再接通電源B. （X6 XI）等于（X2 XI）的 6 倍C. 從紙帶可求出計數點B對應的速率D. 相鄰兩個計數點間的時間間隔為0.02 s3.圖4是某同學在做勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶.（1）已知打點計時器電源頻率為 50 Hz,則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為 .（2）ABCD是紙帶上四個計數點，每兩個相鄰計數點間有四個點沒有畫出.從圖中讀出A、B兩點間距x =;。點對應的速度是 （計算結果保留三位有效數

7、字 ）.1*1B 1() *i3<AH<7D«*«T 1 r r 1i r T 1 f | ' rT F1" 1 T，| F 1 T 1 rwi | T1 11234 f f T '* r 4 5圖44. 如圖5所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下 落，利用此裝置可以測定重力加速度.（1）所需器材有打點計時器（帶導線卜紙帶、復寫紙、帶 鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還需 （填字母代號）中的器材.A.直流電源、天平及砝碼B .直流電源、毫米刻度尺C.交流電源、天平及砝碼D .交流電源、毫米刻度尺（2）通過作圖

8、象的方法可以剔除偶然誤差較大的數據，提 高實驗的準確程度.為使圖線的斜率等于重力加速度，除作vt圖象外，還可作圖象，其縱軸表示的是,橫軸表示的是 .圖7U1 e-m2hiii1111 h 11 d ii 1111013丨11 II 111 II 11 山5某同學用如圖6所示的實驗裝置研究小車在斜面上的 運動.實驗步驟如下：a. 安裝好實驗器材.b. 接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運動，重復幾次.選出一條點跡比較清晰的紙帶，舍去開始密集的點，如C.測量1、2、3、6計數點到0計數點的距離，分別記作：XI、X2、X3、X6.d. 通過測量和計算，該同學判斷出小車沿平板做勻加速直線運動.e. 分別計算出XI、X2、X3、X6與對應時間的比值 XXX、X.tl t2 t3t6XXXf. 以t為縱坐標、t為橫坐標，標出，與對應時間t的坐標點，畫出X -1圖線. 結合上述實驗步驟，請你完成下列任務；(1) 實驗中，除打點計時器(含紙帶、復寫紙)、小車、平板、鐵架臺、導線及開關外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有 和.(填選項代號)A.電壓合適的 50 Hz交流電源 B.電壓可調的直流電源C.刻度尺 D .秒表E. 天平 F.重錘(2) 將最小刻度為1 mm的刻度尺的0刻線與0計數點對齊，0、1、2、5計數點所在位置如