物理必修 第一册1 实验：探究小车速度随时间变化的规律精品课后作业题

2.1　实验：探究小车速度随时间变化的规律课前预习

一、实验原理

（1）利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某点为___________取一小段位移，用这段位移的___________表示这点的瞬时速度。

（2）用v-t图像表示小车的运动情况：以速度v为___________、时间t为___________建立直角坐标系，用描点法画出小车的v-t图像，图线的___________表示加速度的大小，如果v-t图像是一条倾斜的直线，说明小车的速度是___________。

二、实验仪器

打点计时器（带导线）、______、纸带、一端带有定滑轮的长铝板、小车、细绳、槽码、______、复写纸、坐标纸。

三、实验步骤

（1）如图所示，把一端带有定滑轮的长铝板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面。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绳。

（2）把小车停在___________ （填“靠近”或“远离”）打点计时器的位置。先___________，后___________（填“启动打点计时器”或“放开小车”），让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一行小点。随后，立即关闭电源。

（3）换上新纸带，并增减所挂槽码（或在小车上放置重物），重新操作两次。

四、数据记录

（1）采集数据

舍掉纸带开头一些___________的点，找一个适当的点作为计时起点。可选择相隔0.1 s（或更短）的若干计数点进行测量。

如图所示，先测量出各个计数点到计时起点的距离：x1、x2、x3、x4、x5…，再计算出相邻的两个计数点间的距离：Δx1=x1，Δx2=x2-x1，Δx3=x3-x2，Δx4=x4-x3，Δx5=x5-x4，…，填入自己设计的表中。

（2）求各计数点的瞬时速度

a.各计数点对应的瞬时速度用平均速度来代替，即， ，…

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。

b.设计表格并记录相关数据

五、数据分析

（1）在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点。

（2）画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在直线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计，如图所示。

（3）观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律。

（4）根据所画v-t图像求出小车运动加速度a=。

六、注意事项

（1）开始放开小车时，应使小车___________ （填“靠近”或“远离”）打点计时器。

（2）先___________，等打点稳定后，再___________ （填“启动打点计时器”或“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）在坐标纸上画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。

一、实验原理答案

（1）计时点；平均速度；（2）纵轴；横轴； 斜率；匀变速运动

二、实验器材答案

交变电源；刻度尺

三、实验步骤答案

（2）靠近；启动打点计时器；放开小车

四、数据记录答案

比较密集

六、注意事项答案

（1） 靠近；（2）启动打点计时器；放开小车