内容正文:
探究小车速度随时间变化的规律
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放眼所见,物体的运动规律各不相同,如图所示,飞机着陆时的运动,火车出站时的运动,鸟儿在空中飞行……这些物体遵从什么样的运动规律?
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要探究一个物体的速度随时间的变化的规律,必须知道物体在一系列不同时刻的速度。
直接测量瞬时速度是比较困难的,本实验中我们用打点计时器先记录物体不同时刻的位置,再对纸带进行分析计算得到各个时刻的速度。
一、实验
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电磁打点计时器的构造图示
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实验器材:附有滑轮的长木板、小车、带小钩的细线、25g的钩码3个(也可以用50g的钩码后用沙子和小桶代替钩码,用弹簧秤或天平称量)、打点计时器、纸带、刻度尺、学生电源、导线。
实验目的:探究小车速度随时间的变化的规律。
实验原理:把纸带跟运动的物体连接在一起,并穿过打点计时器。这样纸带上的点不但记录了物体运动的时间,而且相应地表示运动物体在不同时刻的位置,研究这些点的情况,就可以了解物体的运动情况。
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实验步骤:
(1)把附有滑轮的长板平放在实验桌上,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)把一条细绳栓在车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码。放手后,看小车能否在木板上平衡的加速滑行,然后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。
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(3)把小车停在打点计时器处,先接通电源,后释放小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列的小点,再按同样的方法(不改变钩码)打出两条纸带,从这三条纸带中选用一条点迹清晰的。计为纸带1。
(4)增加一个钩码,按上述方法打出纸带2。
(5)在打纸带1的基础上再减少一个钩码,仍按上述方法打出纸带3。
(6)整理器材。
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实验注意事项
(1)打点计时器纸带限位孔要与长木板纵轴位置对齐再固定在长木板上,使纸带、小车、拉线和定滑轮在一条直线上。小车要选择在木板上运动不跑偏或跑偏较小的小车。
(2)小车另一端所挂的钩码个数要适当,避免加速度过大而使纸带上打的点太少,或者加速度太小,使各段位移无多大区别。
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(3)在纸带后面平整地安装好纸带,使小车运动时保持纸带与木板平行,减小摩擦力影响。注意调整滑轮高度,使小车的拉绳与板面平行,减小拉力的变化。
(4)开启电源,待打点计时器工作稳定后释放小车。同时,用手在滑轮一端准备接住小车,防止小车撞击滑轮和落