1、实验1测量做直线运动物体的瞬时速度必备知识预案自诊一、实验目的1.练习使用打点计时器,学会通过纸带上的点测瞬时速度。2.研究物体匀变速直线运动的规律。二、实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、槽码、刻度尺、导线、电源、复写纸。三、实验思路1.打点计时器原理2.用“平均速度法”测速度瞬时速度没法直接测量,因此根据极限的思想,可通过测量对应的很短时间内的平均速度来测瞬时速度。在公式v=xt中,当t0时v是瞬时速度。3.匀变速直线运动的速度测量在匀变速直线运动中,某段时间中间时刻的瞬时速度等于该段时间的平均速度,故打第n点时纸带的瞬时速度为:vn=xn+x
2、n+12T。四、进行实验1.如图,把一端带有滑轮的长木板平放在实验桌上,木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.把小车停在靠近打点计时器的位置。启动计时器,然后放开小车,让它拖着纸带运动。于是,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。4.纸带记录了小车的运动情况,通过研究纸带上的信息,就可以知道小车运动的速度是怎样随时间变化的。五、数据记录1.选择一条比较理想的纸带,确定好计数点。2.求各计数点的瞬时速度并记录。六、数据处理1.由实验数据得出v-t图像(
3、1)根据记录的v、t数据,在直角坐标系中描点。(2)根据描点作一条直线。2.小车运动的速度随时间变化的规律小车运动的v-t图像是一条倾斜的直线,如图所示,可以得出结论:小车的速度随时间均匀变化。七、误差分析1.纸带运动时摩擦不均匀、打点不稳定引起误差。2.计数点间距测量有偶然误差。3.作图有误差。八、其他实验方案概述方案1:用光电门、数字计时器测瞬时速度光电门测速原理是用极短时间内的平均速度替代瞬时速度,根据v=xt可知,只要测出物体的宽度和物体通过光电门的时间即可测定物体的速度。方案2:用频闪照相法测瞬时速度利用频闪照相拍摄运动物体在不同时刻的位置,再根据照片和实物的比例推算出照片中不同时刻物体位置间的位移,根据运动学公式测得物体的速度。此种方法不仅适用于测直线运动的物体速度,也适用于测匀变速曲线运动的物体的速度。关键能力学案突破考点一教材原型实验1.由纸带计算某点的瞬时速度根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度vn=xn+xn+12T来计算。2.利用纸带求物体加速度的两种方法(1)逐差法根据x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2(T为相邻计数点之间的时间间隔),求出a1=x4-x13T2,a2=x5-x23T2,a3=x6-x33T2,然后取平均值,即
