1、一、實驗?zāi)康囊弧嶒災(zāi)康?利用打點計時器探究小車速度隨時間變化的規(guī)律利用打點計時器探究小車速度隨時間變化的規(guī)律2能畫出小車運動的能畫出小車運動的vt圖象，并根據(jù)圖象求加速度圖象，并根據(jù)圖象求加速度3勻變速直線運動的判斷勻變速直線運動的判斷看任意相鄰相等時間內(nèi)的位移之差是否相等來判斷看任意相鄰相等時間內(nèi)的位移之差是否相等來判斷物體是否做勻變速直線運動，即可利用紙帶打出的物體是否做勻變速直線運動，即可利用紙帶打出的點，若點，若x6x5x5x4x4x3aT2，則做勻變速直，則做勻變速直線運動線運動三、實驗器材三、實驗器材 電火花計時器或電磁打點計時器、一端附有滑輪的長電火花計時器或電磁打點計時器、一

2、端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源、木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫紙片復(fù)寫紙片四、實驗操作四、實驗操作1實驗步驟實驗步驟(1)把一端附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸把一端附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路，如圖實連接好電路，如圖實13所示所示圖實圖實13(2)把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過滑輪，并在繩的另一把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過滑輪，并在繩的另一端掛上合適的鉤碼，把紙帶穿過打點計時器端掛上合適的鉤碼，把紙帶穿

3、過打點計時器(紙帶要放紙帶要放在復(fù)寫紙下面在復(fù)寫紙下面)，并把紙帶的一端固定在小車的后面，并把紙帶的一端固定在小車的后面(3)把小車停在靠近打點計時器處，先接通電源，后放開小把小車停在靠近打點計時器處，先接通電源，后放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下車，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換上新紙帶，重復(fù)二次一系列的點換上新紙帶，重復(fù)二次(4)從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開頭一些比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來確定計數(shù)點，較密集的點，從后邊便于測量的點開始來確定計數(shù)點，為了計算方便和減小誤差，通常

4、用連續(xù)打點五次的時為了計算方便和減小誤差，通常用連續(xù)打點五次的時間作為時間單位，即間作為時間單位，即T0.1 s，如圖實，如圖實14所示，正所示，正確使用毫米刻度尺測量每相鄰兩計數(shù)點間的距離，并確使用毫米刻度尺測量每相鄰兩計數(shù)點間的距離，并填入設(shè)計的表格中填入設(shè)計的表格中位置編號位置編號012345時間時間t/s00.10.20.30.40.5相鄰兩計數(shù)點間相鄰兩計數(shù)點間的距離的距離x/m計數(shù)點的速度計數(shù)點的速度v/(m/s)(5)利用某一段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時刻的利用某一段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度求得各計數(shù)點的瞬時速度瞬時速度求得各計數(shù)點的瞬時速度(6)增

5、減所掛的鉤碼數(shù)，再做兩次實驗增減所掛的鉤碼數(shù)，再做兩次實驗2數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理(1)由實驗數(shù)據(jù)得出由實驗數(shù)據(jù)得出vt圖象圖象根據(jù)表格中的根據(jù)表格中的v、t數(shù)據(jù)，在直角數(shù)據(jù)，在直角坐標(biāo)系中仔細(xì)描點，如圖實坐標(biāo)系中仔細(xì)描點，如圖實15所示可以看到，對于每次實驗，描所示可以看到，對于每次實驗，描出的幾個點都大致落在一條直線上出的幾個點都大致落在一條直線上作一條直線，使同一次實驗得到的各點盡量落到這作一條直線，使同一次實驗得到的各點盡量落到這條直線上，落不到直線上的各點應(yīng)均勻分布在直線的條直線上，落不到直線上的各點應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)，這條直線就是本次實驗的兩側(cè)，這條直線就是本次實驗的vt圖象，它是一

6、條傾圖象，它是一條傾斜的直線斜的直線(2)由實驗得出的由實驗得出的vt圖象進一步得出小圖象進一步得出小車運動的速度隨時間變化的規(guī)律車運動的速度隨時間變化的規(guī)律有兩條途徑進行分析：有兩條途徑進行分析：直接分析圖象的特點得出，小車運動直接分析圖象的特點得出，小車運動的的vt圖象是一條傾斜的直線，如圖實圖象是一條傾斜的直線，如圖實16所示，當(dāng)時間增加相同的值所示，當(dāng)時間增加相同的值t，速度也會增加相，速度也會增加相同的值同的值v，由此得出結(jié)論：小車的速度隨時間均勻變化，由此得出結(jié)論：小車的速度隨時間均勻變化通過函數(shù)關(guān)系進一步得到，既然小車的通過函數(shù)關(guān)系進一步得到，既然小車的vt圖象是一圖象是一條傾斜

7、的直線，那么條傾斜的直線，那么v隨隨t變化的函數(shù)關(guān)系式為變化的函數(shù)關(guān)系式為vktb，顯，顯然然v與與t成成“線性關(guān)系線性關(guān)系”，小車的速度隨時間均勻變化，小車的速度隨時間均勻變化五、注意事項五、注意事項1交流電源的電壓及頻率要符合要求交流電源的電壓及頻率要符合要求2實驗前要檢查打點的穩(wěn)定性和清晰程度，必要時要調(diào)實驗前要檢查打點的穩(wěn)定性和清晰程度，必要時要調(diào)節(jié)振針的高度和更換復(fù)寫紙節(jié)振針的高度和更換復(fù)寫紙3開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點計時器開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點計時器4先接通電源，計時器工作后再放開小車，當(dāng)小車停止先接通電源，計時器工作后再放開小車，當(dāng)小車停止運動時及時斷開電源運動

8、時及時斷開電源5要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞，在小車到達(dá)滑輪要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞，在小車到達(dá)滑輪前應(yīng)及時用手按住它前應(yīng)及時用手按住它 6牽引小車的鉤碼個數(shù)要適當(dāng)，以免加速度過大而使紙牽引小車的鉤碼個數(shù)要適當(dāng)，以免加速度過大而使紙帶上的點太少，或者加速度太小而使各段位移無多大差帶上的點太少，或者加速度太小而使各段位移無多大差別，從而使誤差增大，加速度的大小以能在別，從而使誤差增大，加速度的大小以能在50 cm長的長的紙帶上清楚地取得六、七個計數(shù)點為宜紙帶上清楚地取得六、七個計數(shù)點為宜7要區(qū)別計時器打出的點與人為選取的計數(shù)點，一般在要區(qū)別計時器打出的點與人為選取的計數(shù)點，一般在紙帶上每

9、隔四個點取一個計數(shù)點，即時間間隔為紙帶上每隔四個點取一個計數(shù)點，即時間間隔為T0.025 s0.1 s.8要多測幾組，以盡量減小誤差要多測幾組，以盡量減小誤差9描點時最好用坐標(biāo)紙，在縱、橫軸上選取合適的單位，描點時最好用坐標(biāo)紙，在縱、橫軸上選取合適的單位，用細(xì)鉛筆認(rèn)真描點用細(xì)鉛筆認(rèn)真描點例例1在做在做“探究速度隨時間的變化規(guī)律探究速度隨時間的變化規(guī)律”的實驗時，為的實驗時，為了能夠較準(zhǔn)確地測出加速度，將你認(rèn)為正確的選項前面的字了能夠較準(zhǔn)確地測出加速度，將你認(rèn)為正確的選項前面的字母填在橫線上：母填在橫線上：_.A把附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面把附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使

10、滑輪伸出桌面B把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路電路C再把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上合再把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，每次必須由靜止釋放小車適的鉤碼，每次必須由靜止釋放小車D把紙帶穿過打點計時器，并把它的一端固定在小車的把紙帶穿過打點計時器，并把它的一端固定在小車的后面后面E把小車停在靠近打點計時器處，接通直流電源后，放把小車停在靠近打點計時器處，接通直流電源后，放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶開小車，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，換上新紙帶，重

11、復(fù)三次上打下一系列的點，換上新紙帶，重復(fù)三次 解析解析 在實驗中要盡可能地保證小車做勻變速直線運動，在實驗中要盡可能地保證小車做勻變速直線運動，同時也要求紙帶能盡可能地直接反映小車的運動情況，同時也要求紙帶能盡可能地直接反映小車的運動情況，既要減小運動誤差也要減小紙帶的分析誤差其中既要減小運動誤差也要減小紙帶的分析誤差其中E項項中的電源應(yīng)采用交流電，而不是直流電中的電源應(yīng)采用交流電，而不是直流電答案答案 ABCDFG例例2如圖實如圖實17所示，所示，小車放在斜面上，車前端拴小車放在斜面上，車前端拴有不可伸長的細(xì)線，跨過固有不可伸長的細(xì)線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重定在斜面邊緣的小滑輪與重物

12、相連，小車后面與打點計時器的紙帶相連起初小車停物相連，小車后面與打點計時器的紙帶相連起初小車停在靠近打點計時器的位置，重物到地面的距離小于小車到在靠近打點計時器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的距離啟動打點計時器，釋放重物，小車在重物的滑輪的距離啟動打點計時器，釋放重物，小車在重物的牽引下由靜止開始沿斜面向上運動，重物落地后，小車牽引下由靜止開始沿斜面向上運動，重物落地后，小車會繼續(xù)向上運動一段距離打點計時器使用的交流電頻會繼續(xù)向上運動一段距離打點計時器使用的交流電頻率為率為50 Hz，圖實，圖實18中中a、b、c是小車運動紙帶上的是小車運動紙帶上的三段，紙帶運動方向如箭頭所示三段，紙帶

13、運動方向如箭頭所示(1)打打a段紙帶時，小車的加速度為段紙帶時，小車的加速度為2.5 m/s2.請根據(jù)加速請根據(jù)加速度的情況，判斷小車運動的最大速度可能出現(xiàn)在度的情況，判斷小車運動的最大速度可能出現(xiàn)在b段紙段紙帶中長度為帶中長度為_cm的一段的一段(2)盡可能利用盡可能利用c段紙帶所提供的數(shù)據(jù)，計算打段紙帶所提供的數(shù)據(jù)，計算打c段紙帶時段紙帶時小車的加速度大小為小車的加速度大小為_m/s2.(結(jié)果保留兩位有效結(jié)果保留兩位有效數(shù)字?jǐn)?shù)字)答案答案(1)2.98(2)5.0例例3光電計時器是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，光電計時器是一種研究物體運動情況的常用計時儀器，其結(jié)構(gòu)如圖實其結(jié)構(gòu)如圖實1

14、9(a)所示，所示，a、b分別是光電門的激分別是光電門的激光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從光發(fā)射和接收裝置，當(dāng)有物體從a、b間通過時，光電計時間通過時，光電計時器就可以精確地把物體從開始擋光到擋光結(jié)束的時間記錄下器就可以精確地把物體從開始擋光到擋光結(jié)束的時間記錄下來圖來圖(b)中中MN是水平桌面，是水平桌面，Q是長木板與桌面的接觸點，是長木板與桌面的接觸點，1和和2是固定在長木板上適當(dāng)位置的兩個光電門，與之連接是固定在長木板上適當(dāng)位置的兩個光電門，與之連接的兩個光電計時器沒有畫出，長木板頂端的兩個光電計時器沒有畫出，長木板頂端P點懸有一鉛錘，點懸有一鉛錘，實驗時，讓滑塊從長木板的頂端滑下，光電門實

15、驗時，讓滑塊從長木板的頂端滑下，光電門1、2各自連各自連接的計時器顯示的擋光時間分別為接的計時器顯示的擋光時間分別為1.0102s和和4.0103s.用精度為用精度為0.05 mm的游標(biāo)卡尺測量滑塊的寬度為的游標(biāo)卡尺測量滑塊的寬度為d，其示，其示數(shù)如圖數(shù)如圖(c)所示所示(1)滑塊的寬度滑塊的寬度d_cm.(2)滑塊通過光電門滑塊通過光電門1時的速度時的速度v1_m/s，滑塊通過，滑塊通過光電門光電門2時的速度時的速度v2_m/s.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)結(jié)果保留兩位有效數(shù)字字)(3)由此測得的瞬時速度由此測得的瞬時速度v1和和v2只是一個近似值，它們實質(zhì)只是一個近似值，它們實質(zhì)上是通過光電門上是

16、通過光電門1和和2時的時的_，要使瞬時速度的測量，要使瞬時速度的測量值更接近于真實值，可將值更接近于真實值，可將_的寬度減小一些的寬度減小一些答案答案(1)1.010(2)1.02.5(3)平均速度滑塊平均速度滑塊1“探究速度隨時間的變化規(guī)律探究速度隨時間的變化規(guī)律”的實驗中，使用電磁的實驗中，使用電磁打點計時器打點計時器(所用交流電的頻率為所用交流電的頻率為50 Hz)，得到如圖實，得到如圖實110所示的紙帶圖中的點為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)所示的紙帶圖中的點為計數(shù)點，相鄰兩計數(shù)點間還有四個點未畫出來，下列表述正確的是點間還有四個點未畫出來，下列表述正確的是 ()A實驗時應(yīng)先放開紙帶再接通電源實驗

17、時應(yīng)先放開紙帶再接通電源B(x6x1)等于等于(x2x1)的的6倍倍C從紙帶可求出計數(shù)點從紙帶可求出計數(shù)點B對應(yīng)的速率對應(yīng)的速率D相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為0.02 s答案：答案：C2在在“探究速度隨時間的變化規(guī)律探究速度隨時間的變化規(guī)律”的實驗中，算出小的實驗中，算出小車經(jīng)過各計數(shù)點的瞬時速度如下：車經(jīng)過各計數(shù)點的瞬時速度如下：計數(shù)點計數(shù)點序號序號123456計數(shù)點對應(yīng)計數(shù)點對應(yīng)的時刻的時刻(s)0.10.20.30.40.50.6通過計數(shù)點通過計數(shù)點時的速度時的速度(cm/s)44.0 62.081.0100.0110.0168.0答案：答案：C3(2010廣

18、東高考廣東高考)圖實圖實111是某同學(xué)在做勻變速直線是某同學(xué)在做勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶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已知打點計時器電源頻率為50 Hz，則紙帶上打相鄰兩點，則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為的時間間隔為_(2)ABCD是紙帶上四個計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個是紙帶上四個計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出，從圖中讀出點沒有畫出，從圖中讀出A、B兩點間距兩點間距s_；C點點對應(yīng)的速度是對應(yīng)的速度是_(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)答案：答案：(1)0.02 s(2)0.70 cm(0.680.72 cm即可給分即可給分

19、)0.100 m/s4(2010重慶高考重慶高考)某同學(xué)用打點計時器測量做勻加速直某同學(xué)用打點計時器測量做勻加速直線運動的物體的加速度，電源頻率線運動的物體的加速度，電源頻率f50 Hz.在紙帶上在紙帶上打出的點中，選出零點，每隔打出的點中，選出零點，每隔4個點取個點取1個計數(shù)點，因個計數(shù)點，因保存不當(dāng)，紙帶被污染，如圖實保存不當(dāng)，紙帶被污染，如圖實112所示，所示，A、B、C、D是依次排列的是依次排列的4個計數(shù)點，僅能讀出其中個計數(shù)點，僅能讀出其中3個計數(shù)個計數(shù)點到零點的距離：點到零點的距離：sA16.6 mm，sB126.5 mm，sD624.5 mm.若無法再做實驗，可由以上信息推知：若

20、無法再做實驗，可由以上信息推知：(1)相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為_s；(2)打打C點時物體的速度大小為點時物體的速度大小為_m/s(取取2位有效數(shù)位有效數(shù)字字)；(3)物體的加速度大小為物體的加速度大小為_(用用sA、sB、sD和和f表示表示)5伽利略在伽利略在兩種新科學(xué)的對話兩種新科學(xué)的對話一書中，討論了自由落一書中，討論了自由落體運動和物體沿斜面運動的問題，提出了這樣的猜想：體運動和物體沿斜面運動的問題，提出了這樣的猜想：物體沿斜面下滑是一種勻變速直線運動，同時他還運用物體沿斜面下滑是一種勻變速直線運動，同時他還運用實驗驗證了其猜想某校物理興趣小組依據(jù)伽利略描述實驗驗

21、證了其猜想某校物理興趣小組依據(jù)伽利略描述的實驗方案，設(shè)計了如圖實的實驗方案，設(shè)計了如圖實113所示的裝置，探究所示的裝置，探究物體沿斜面下滑是否做勻變速直線運動物體沿斜面下滑是否做勻變速直線運動(1)實驗時，讓滑塊從不同高度由靜止沿斜面下滑，并同實驗時，讓滑塊從不同高度由靜止沿斜面下滑，并同時打開裝置中的閥門，使水箱中的水流到量筒中；當(dāng)滑時打開裝置中的閥門，使水箱中的水流到量筒中；當(dāng)滑塊碰到擋板的同時關(guān)閉閥門塊碰到擋板的同時關(guān)閉閥門(整個過程中水流可視為均勻整個過程中水流可視為均勻穩(wěn)定的穩(wěn)定的)該實驗探究方案是利用量筒中收集的水量來測該實驗探究方案是利用量筒中收集的水量來測量量_的的(2)下表是該小組測得的有關(guān)數(shù)據(jù)，其中下表是該小組測得的有關(guān)數(shù)據(jù)，其中s為滑塊從斜面為滑塊從斜面的不同高度由靜止釋放后沿斜面下滑的距離，的不同高度由靜止釋放后沿斜面下滑的距離，V為相應(yīng)為相應(yīng)過程量筒收集的水量分析表中數(shù)據(jù)，根據(jù)過程量筒收集的水量分析表中數(shù)據(jù)，根據(jù)_，可以得出滑塊沿斜面下滑是做勻變速直線運動的結(jié)論可以得出滑塊沿斜面下滑是做勻變速直線運動的結(jié)論.次數(shù)次數(shù)1234567s(m)4.53.93.02.11.50.90.3V(mL)90847262524023.5(mmL2)5.6104