实验：探究小车速度随时间变化规律（知识卡）

实验：探究小车速度随时间变化规律 知识速记 知识点1 实验思路 知识点2 装置和步骤 实验器材：一端带有滑轮的长铝板、小车、细线、槽码、打点计时器(带配套电源)、纸带、刻度尺。 实验步骤： （1）把一端带有滑轮的长铝板平放在实验桌上，铝板上放一个可以左右移动的小车，小车一端连接穿过打点计时器的纸带，另一端连接绕过滑轮系有槽码的细线。 （2）把小车停在靠近打点计时器的位置。启动打点计时器，待打点稳定后再释放小车（先打点后释放）,让小车拖着纸带运动。打点计时器在纸带上打下一行小点。随后，立即关闭电源。 （3）增减所挂的槽码(或在小车上放置重物),更换纸带，再做两次实验。 注意事项： ①开始前，注意调节滑轮的高度，使细绳与木板平行 ②释放小车前，使其处于靠近打点计时器的位置，这样可以最大限度地利用纸带 ③实验操作时，必须先接通电源，再释放小车 ④要避免小车和滑轮相碰，在小车与滑轮相碰前要及时用手按住小车，关闭电源。 知识点3 纸带数据处理 项目 处理方法 选取计数点 舍掉纸带开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点，相邻计数点间的时间间隔T作为一个时间单位。 计算瞬时速度 用平均速度来代替瞬时速度，即，，，…（△x为相邻计数点间的距离） 作v-t图像 ①建立单位合适的坐标系，描点； ②直线连接：使尽可能多的点落在直线上，不能落在线上的点均匀分布在直线两侧，舍去偏离较远的点。 知识点4 实验结论和误差分析 结论：分析所作图像特点，得到小车运动的v-t图像是一条倾斜的直线，也就是说小车的速度随时间均匀增大（或变化）。 利用纸带计算小车（纸带）的加速度： （1）“逐差法”求平均加速度 先看平均值法：由知，各相邻计数点间的加速度分别是，，，…，； 加速度平均值。可以看出对结果起作用的只有v1和vn+1，中间各点的瞬时速度在运算中都消除了，误差较大。 逐差法：利用拓展推论xm - xn=（m - n）aT2 令,,. 则。这样可使各数据都参与运算，减小误差。 （2）通过图像的斜率求加速度 通过v-t图像的斜率求物体的加速度，即，（注意不用几何图像的正切值tanθ） 拓展：用等效替代法处理实验数据 如图所示，将纸带从相邻计数点剪下，底边对齐依次排列贴在坐标纸上。纸带的长度对应位移，纸带的宽度等效为时间，连接每段纸带上端的中点，可得到其运动的v-t图像，从而求出加速度 1 学科网（北京）股份有限公司 $