第二章 1 实验：探究小车速度随时间变化的规律（配套教参Word）-【步步高】2025-2026学年高一物理必修第一册学习笔记（人教版 江苏北京标准版）

1　实验：探究小车速度随时间变化的规律

[学习目标]　1.进一步练习使用打点计时器。2.会测量小车的瞬时速度。3.会用v-t图像处理实验数据，并会计算小车的加速度(重点)。

一、实验思路

1.实验方案：槽码牵引小车在长木板上运动。

2.物理量的测量

位移：用刻度尺测量；

时间：由纸带获取。

3.通过研究纸带上的信息，就可以知道小车运动的速度随时间变化的规律。

二、实验装置

打点计时器(带导线)、交流电源、纸带、一端带有定滑轮的长木板、小车、细绳、槽码、刻度尺、复写纸、坐标纸。

三、进行实验

1.在长木板上固定打点计时器，并使滑轮伸出桌面，连接电路。让小车停在靠近打点计时器的位置，安装好纸带，连接细绳和槽码。

2.先启动计时器，后放开小车，打点完成后立即关闭电源，观察纸带的点迹是否清晰。

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。

四、数据分析

1.求解并记录各计数点的瞬时速度

(1)取某计数点相邻两计数点，算出此段的平均速度，该点的瞬时速度近似等于此段的平均速度( 注意估读、单位以及有效数字)。

v1=，v2=，…

T为相邻两个计数点间的时间间隔，若交流电源频率为50 Hz，每5个点取一个计数点(中间隔4个点)，则T=0.1 s。

(2)把各计数点的瞬时速度填入表中标有“vⅠ”的一行。同理，计算增减槽码后两次实验的速度分别填入表中标有“vⅡ”和“vⅢ” 的两行内。

 

2.作出v-t图像

(1)在坐标纸上建立坐标系，描出数据点，如图所示；

(2)用一条平滑曲线(包括直线)“拟合”这些点，让这条线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在线两侧，偏差比较大的点忽略不计。

五、实验结论

小车运动的v-t图像是一条倾斜的直线，即小车运动的加速度不变。

六、注意事项

1.开始放开小车时，应使小车靠近打点计时器。

2.先启动打点计时器，等打点稳定后，再放开小车。

3.打点完毕，立即关闭电源。

4.选取一条点迹清晰的纸带，舍掉开头点迹密集部分，选取适当的计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少。

5.不要分段测量各段距离，应尽可能地一次测量完毕(可统一量出各计数点到计时起点的距离)。

6.在坐标纸上作v-t图像时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图像大致布满坐标纸。

例1　(1)在“用打点计时器测速度”的实验中，打点计时器是一种计时仪器，其电源频率为50 Hz，常用的电磁打点计时器和电火花计时器使用的是　　　　　(选填“直流电”或“交流电”)，它们是每隔　　　　　 s打一个点。

(2)在“用打点计时器测速度”的实验中：除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下面仪器和器材中，必须使用的有　　　　(填选项代号)。

A.电压合适的50 Hz交流电源

B.电压可调的直流电源

C.刻度尺

D.秒表

E.天平

(3)实验过程中，下列做法正确的是　　　　　。

A.先释放小车，再接通电源

B.先接通电源，再释放小车