探究小車速度隨時間的變化規(guī)律(已修改)
2025-03-13 11:20 本頁面
【正文】 實驗一 探究小車速度隨時間的變化規(guī)律 ，學會用打點紙帶研究小車的運動情況 、加速度 vt圖象，根據(jù)圖象求加速度 (1)作用：計時儀器，當所用交流電源的頻率 f=50 Hz時，每隔 s打一次點 . (3)紙帶上點的意義 . ①表示和紙帶相連的物體在不同時刻的位置 . ②可以利用紙帶上打出的點確定計數(shù)點間的時間間隔 . ③通過研究紙帶上各點之間的間距，可以判斷物體的運動情況 . 電磁打點計時器： 6 V以下交流電源 電火花計時器： 220 V交流電源 (2)工作條件 設 x x x x4? 為紙帶上相鄰兩個計數(shù)點之間的距離，假如 Δ x=x2x1=x3x2=x4x3=?= 常數(shù)，即連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位 移之差為恒量，則與紙帶相連的物體做勻變速直線運動 . 根據(jù)勻變速直線運動某段時間中間時刻的瞬時速度等于這段時 間內(nèi)的平均速度 vn=(xn+xn+1)/2T. (1) 逐差法 :即根據(jù) x4x1=x5x2=x6x3=3aT2(T為相鄰兩計數(shù)點 之間的時間間隔 )，求出 a1=(x4x1)/3T2,a2=(x5x2)/ 3T2, a3=(x6x3)/3T2，再算出 a a a3的平均值 a=(a1+a2+a3)/3= 即為物體的加速度 . (2)圖象法 :求出打各個計數(shù)點時紙帶的瞬時速度，再作出 vt圖 象，圖象的斜率即為物體做勻變速直線運動的加速度 . 4 5 6 1 2 32( x x x ) ( x x x )9T? ? ? ? ? ，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、刻度尺、導線、電源、復寫紙 . 一、實驗步驟 ，將滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，并把打點計時器連接在電源上 ，細繩跨過定滑輪，下邊掛上合適的鉤碼 .把紙帶穿過打點計時器的復寫紙下，并把它的一端固定在小車的后面，調(diào)節(jié)滑輪的高度，使細繩與長木板平行 .實驗裝置如圖所示 ，先接通電源，等打點計時器 打點穩(wěn)定后，放開小車 .換上新紙帶，重復實驗 3次 ，舍掉開始一些比較 密集的點，在后面便于測量的地方找一個開始點，以后依次每五個點取一個計數(shù)點，確定好計數(shù)始點，并標明 0、 4? ，測量各計數(shù)點到 0點的距離 d，記錄并填入表中 位置編號 0 1 2 3 4 5 6 時間 t/s d/m x/m v/m s1 x x x3? 度，求出各計數(shù)點 5的瞬時速度，填入表格中 ，再做兩次實驗 二、數(shù)據(jù)處理 vt圖象 (1)根據(jù)表格中的 v、 t數(shù)據(jù)，在直角坐標系 中仔細描點 . (2)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 點應均勻分布在直線的兩側(cè)，這條直線就是本次實驗的 vt圖線，它是一條傾斜的直線 . vt圖象進一步得出小車運動的速度隨時間變 化的規(guī)律 有兩條途徑進行分析： (1)直接分析圖象的特點得出 .小車運動的 vt圖象是一條傾斜的直線，如圖所示， 當時間增加相同的值 Δ t，速度也會增加 相同的值 Δ v，由此得出結(jié)論：小車的速度隨時間均勻變化 . (2)通過函數(shù)關(guān)系進一步得到，既然小車運動的 vt圖象是一條 傾斜的直線，那么 v隨 t變化的函數(shù)關(guān)系式為 v＝ kt＋ b，顯然 v與 t成線性關(guān)系，小車的速度隨時間均勻變化 . ，打點不穩(wěn)定引起系統(tǒng)誤差 vt圖象引起偶然誤差 ：紙帶、細繩要和長木板平行 ：釋放小車前，應使小車停在靠近打
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