2.1探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)報(bào)告-供參考

1、廈門大同中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)報(bào)告姓名班級座號指導(dǎo)教師得分實(shí)驗(yàn)名稱：勻變速運(yùn)動的實(shí)驗(yàn)探究一.實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.練習(xí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的使用、紙帶的數(shù)據(jù)處理和瞬時(shí)速度的測量方法；2.用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究小車在重物牽引下的運(yùn)動，探究小車速度隨時(shí)間的變化規(guī)律；3.能用v-t圖象探究小車速度隨時(shí)間的變化規(guī)律。二.實(shí)驗(yàn)原理利用打出的紙帶，計(jì)算出多個(gè)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，分析速度和時(shí)間的關(guān)系。計(jì)算打各計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)小車的速度，應(yīng)在計(jì)數(shù)點(diǎn)附近取一個(gè)很短的時(shí)間，用內(nèi)的平均速度作為打該計(jì)數(shù)點(diǎn)小車的瞬時(shí)速度。用描點(diǎn)法作出小車的v-t圖象，圖象的斜率表示加速度。若v-t圖象是一條傾斜的直線，說明小車的速度是均勻變化的。三.實(shí)驗(yàn)儀器電源、導(dǎo)線、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、小

2、車、4個(gè)25 g的鉤碼、一端帶有滑輪的長木板、帶小鉤的細(xì)線、紙帶、刻度尺、坐標(biāo)紙等。四.實(shí)驗(yàn)步驟1.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器用配套的螺旋夾固定在長木板的一邊, 連接好電路。(如無螺旋夾時(shí)可在長木板上敲幾個(gè)長釘緊靠打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的前后借以固定；有的用大彈簧夾子把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器緊夾在長木板邊緣也可，但要注意不能影響打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作。) 2.將掛有重物的細(xì)繩跨過滑輪與小車相連接。(調(diào)節(jié)滑輪的高度使細(xì)線與木板平行,小車能在木板上平穩(wěn)滑行,操作時(shí)必須注意使細(xì)繩的拉力通過小車的重心,以免小車前進(jìn)時(shí)小車轉(zhuǎn)動或搖晃,可在系好細(xì)繩后試?yán)幌滦≤?觀察車身是否作直線運(yùn)動。) 3.將穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶與小車廂連接。(操作時(shí)要將紙帶緊緊

3、地夾在小車上,以免小車運(yùn)動時(shí)紙帶松開,可用彈簧夾子夾住,但不要使紙帶破損,以免小車啟動時(shí)把紙帶拉斷。)4.使小車?？吭诖螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，后釋放小車，讓小車在水平長木板上運(yùn)動，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器同時(shí)開始工作，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)。（操作時(shí)應(yīng)試打幾次，不要使點(diǎn)跡過分密集或過分疏散，若覺得太密集時(shí)可增加繞過滑輪線繩下所系的重物，反之則減小。） 5.打出紙帶后，關(guān)閉電源，取下紙帶，改變鉤碼的質(zhì)量，重復(fù)上述步驟，多打出幾條紙帶（3-5條）。6.實(shí)驗(yàn)操作完畢，整理器材，進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。五.數(shù)據(jù)處理1.紙帶的選?。哼x擇點(diǎn)跡較清晰的，舍掉開頭一些過于密集的點(diǎn)，找到適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)。2.采集數(shù)據(jù)的方法cm0

4、1 2 3 4 5 6 7 8 9 10選擇合適的紙帶，舍去開頭的較密集的點(diǎn)，在后面便于測量的地方找一個(gè)起始點(diǎn)，把每打五次的時(shí)間作為時(shí)間單位，即T=0.025s=0.1s。在紙帶上從第一個(gè)點(diǎn)開始，每隔5點(diǎn)一次標(biāo)上0，1，2，3，。測量各個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)到起點(diǎn)的距離x1,x2,x3.,然后計(jì)算出相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離x01，x12，x13 21X0DEF3.瞬時(shí)速度的計(jì)算1203450123x0 x1x2x3用公式：，,.出瞬時(shí)速度并記入下表，根據(jù)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)紙上畫出小車運(yùn)動的速度-時(shí)間圖像。(1)定標(biāo)度：坐標(biāo)軸的標(biāo)度要選取合理，應(yīng)使圖像大致分布在坐標(biāo)平面中央。（2）描點(diǎn)：在坐標(biāo)系中確定出各個(gè)坐標(biāo)的位置。（

5、3）聯(lián)系：用一條曲線或直線“擬合”這些點(diǎn)。）4.由紙帶求加速度：方法一：由圖象求加速度由多組數(shù)據(jù)描繪出的v-t圖象，v-t圖象的斜率即為物體運(yùn)動的加速度。6.實(shí)驗(yàn)結(jié)論:當(dāng)鉤碼質(zhì)量一定時(shí)，小車速度的變化與時(shí)間成正比，加速度保持不變，可近似看作勻加速紙帶編號位置編號0123456加速度m/s2時(shí)間t/s00.10.20.30.40.50.6/一二三方法二：逐差法求分別以1、4,2、5，3、6，.等點(diǎn)的位移差計(jì)算加速度，即，則這樣可使各段位移都參與計(jì)算，可以減小誤差。紙帶編號位置編號0123456加速度m/s2時(shí)間t/s00.10.20.30.40.50.6/一Sn(m)二Sn(m)三Sn(m)六.

6、誤差分析及注意事項(xiàng)1.實(shí)驗(yàn)誤差分析及改進(jìn)方法1）木板粗糙程度不同，摩擦不均勻。實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用較光滑的木板2）紙帶拖動時(shí)與限位孔及打點(diǎn)器內(nèi)部摩擦。將平板的一端抬高，輕推小車，使小車能在平板上平穩(wěn)的滑行，以抵消小車收到的摩擦阻力。3）根據(jù)紙帶測量的位移有誤差，從而計(jì)算出的瞬時(shí)速度有誤差。對圖像上的點(diǎn)一一比對、糾正，舍去試驗(yàn)中誤差較大的數(shù)據(jù)；反復(fù)試驗(yàn)，取數(shù)據(jù)的平均值2.注意事項(xiàng)1）開始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。 2）先接通電源，計(jì)時(shí)器工作后，再放開小車，當(dāng)小車停止運(yùn)動時(shí)及時(shí)斷開電源。 3）要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞，當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按住它。4）牽引小車的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng)，以免加速度過大而使紙帶上的點(diǎn)太少，或者加速度太小而使各段位移無多大差別，從而使誤差增大。加速度的大小以能在60cm長的紙帶上清楚地取得六七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。5）要區(qū)別計(jì)時(shí)點(diǎn)和計(jì)數(shù)點(diǎn)。一般在紙帶上每5個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，間隔為0.1 s 。練習(xí)：小車拖動紙帶運(yùn)動時(shí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打出的點(diǎn)如下圖所示。在紙帶上從點(diǎn)跡清晰的某點(diǎn)開始取一個(gè)起點(diǎn)并記為0，然后每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別記為1、2、3、4、5，測出相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為xo1=10mm、x12=14mm、x23=18mm、x34=22mm、x45=26mm。 0 1 2 3 4 51