一.实验探究小车的运动规律: 实验目的: 1.能熟练使用打点计时器操作本实验. 2.会用图像法处理纸带数据,并求其加速度.实验过程: 1.实验器材:打点计时器学生电源复写纸纸带导线一端带有滑轮的长木板小车细绳钩码刻度尺坐标纸2.实验步骤:(1)如图所示，把一端装有定滑轮的长木板平 放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点 计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连 接好电路(2)把细绳拴在小车上，并在另一端挂上适当 的钩码，使之跨过定滑轮，调整装置，使小 车能在长木板上平稳地加速滑行(3)把纸带穿过打点计时器，并将其一端固定 在小车的后面(4)把小车停在靠近打点计时器处，先接通电 源，后放开小车，让小车拖着纸带运动于 是，打点计时器就在纸带上打下一系列的点 ，换上新纸带，重复实验三次数据处理的方法1选取纸带、确定计数点并进行测量(1)在三条纸带中选择一条最清晰的纸带(2)为了便于测量，一般舍掉开头一些过于 密集的点迹，找一个适当的点作计时起点 (0点) (3)每5个点(相隔0.1 s)取1个计数点进行测 量(如下图所示，相邻两点中间还有4个点未 画出)位置编编号012345时间时间 t/s00.10.20.30.40.5x/mv/(ms1)2.瞬时速度的计算:如:(2)设计表格并记录相关数据(1)瞬时速度的求解方法:(3)用vt图象求加速度:在坐标纸上,以速度v为纵轴、时间t为横轴 建立直角坐标系.根据上表中的v、t数据,在 直角坐标系中描点,如右图所示,通过观察、 思考,找出这些点的分布规律,然后根据这些 点的分布趋向,用一条平滑的曲线(包括直线 )连接这些点,并尽量让多数点落在曲线上( 或直线)上,不在曲线(或直线)上的点应分布 在曲线(或直线)两侧,且两侧的点数大致相 同.注意：在坐标纸上画vt图象时，坐标轴 单位长度的选取要合适，使图象分布在坐 标平面的大部分面积上 (3)分析vt图象,小车运动的加速度数值上等于 vt图线的斜率,应注意其斜率等于v/t,不能 由tan求加速度.3.逐差法求小车的加速度: 以取六个间隔为例:加速度的平均值为:逐差法处理数据求加速度的平均值,好处是 各个数据都得到了利用,达到正负偶然误差 充分抵消的作用，使计算结果更接近真实值 。1.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器. 2.应该是先接通电源,等打点稳定后,再释放小车. 3.取下纸带前,先断开电源. 4.如打出的点较轻或是短线时,应调整振针距复写 纸的高度. 5.选择一条理想的纸带,是指纸带上的点迹清晰, 适当舍弃点密集部分,适当选取计数点,弄清楚所 选的时间间隔T等于多少秒. 6.每打好一条纸带,将定位轴上的复写纸换个位 置,以保证打点清晰. 7.不要分段测量各段位移,应尽可能地一次测量完 毕(可先统一量出各计数点到计数起点O之间的距 离)读数时应估读到毫米的下一位.注意事项：8.要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的 计数点,一般在纸带上每隔4个点取一个计数点, 即时间间隔为T0.025 s0.1 s. 9.在坐标纸上画vt图象时,注意坐标轴单位长度 的选取,应使图象尽量分布在较大的坐标平面内. 误差分析: 1.使用电磁打点计时器测物体的运动速度,多处 摩擦会影响物体的运动,如纸带与振针间的摩擦 、纸带与限位孔间的摩擦.使用电火花计时器就 可较好地避免这些摩擦. 2.所使用的电源频率不稳定,导致计时误差. 3.纸带上计数点间距离的测量带来偶然误差. 4.长木板各处的粗糙程度并非完全相同. 5.用作图法,作出的vt图线并非是一条直线.二.误差和有效数字:1.误差(error): 测出的数值(测量值)与真实值之间的差异叫误差.系统误差:由于仪器本身不精确,或实验方法粗 略,或实验原理不完善产生. 特点:测量值总是大于(或小于)真实值 减小方法: 校准测量仪器,改进实验方法,设计 在原理上更完善的实验.产生原因：分类:从误差的来源看系统误差 偶然误差偶然误差:由于各种偶然因素对实验者、测量 仪器、被测物理量的影响而产生。产生原因：特点:测量值与真实值相比,有是偏大、有 时偏小,并且偏大和偏小的概率相同. 2.有效数字:测量结果中能够反映被测量大小的带 有一位存疑数字的全部数字叫做有效数字. 可靠数字: 直接读数获得的准确数字. 存疑数字: 通过估读得到的那部分数字叫存 疑数字.在测定小车加速度的实验中，下列说法正确的是( )A电磁打点计时器使用的可以是直流电源，也可以是交流电源B实验时应 使纸带从复写纸的下方穿过C实验时 要先接通电源后放开纸带D开始打点前，小车应离打点计时器远一些【解析】 电磁打点计时器用的是低压交流电源；开始前将小车停在靠近打点计时器的位置；实验前应把纸带放在复写纸下方，先接通电源，待打点稳定后再放开纸带【答案】 BC选择器材及进行实验应特别注意下列问题：(1)明确打点计时器对电源的要求交流电源(2)保证所打第一个点速度为零的方法先通 电，后放开小车(3)要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车 到达滑轮前要及时用手按住它(2010年南通市高三检测检测 )某同学利用打点计时计时 器探究小车车速度随时间变时间变 化的关系，所用交流电电的频频率为为50 Hz，下图为图为 某次实验实验 中得到的一条纸带纸带 的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7为计为计 数点，相邻邻两计计数点间还间还 有3个打点未画出从纸带纸带 上测测出x13.20 cm，x24.74 cm，x36.40 cm，x48.02 cm，x59.64 cm，x611.28 cm，x712.84 cm.(1)请请通过计过计 算，在下表空格内填入合适的 数据(计计算结结果保留三位有效数字)；计计数点123456各计计数点的速度/(ms1)0.500.700.901.101.51(2)根据表中数据，在所给给的坐标标系中作出vt图图 象(以0计计数点作为计时为计时 起点)；由图图象可得，小车车运 动动的加速度大小为为_m/s2.【答案】 见解析判断物体运动情况的方法是：(1)直接由纸带上打的点的疏密程度粗略判断(2)先算出各段的平均速度，再由平均速度的大小判断(3)用 计算一段位移x上某点的瞬时速度利用所画出的vt图线，直观地判断某同学在测测定匀变变速直线线运动动的加速度实验实验 中，获获得一条点迹清楚的纸带纸带 ，如下图图所示，已知打点计时计时 器每隔0.02 s打一个计时计时 点，该该同学选择选择 A、B、C、D、E、F六个计计数点，对计对计 数点进进行测测量的结结果记录记录 在下图图中，单单位是cm.(1)试计试计 算在打下B、C、D、E各点时时小车车的瞬时时速度vB、vC、vD、vE各多大？(2)计计算小车车的加速度为为多大？(2)画vt图象时以A点为计时起点在图中描出B、C、D、E各点，过这些点作出一条线由图线可得a2.0 m/s2.【答案】 (1)0.145 m/s 0.495 m/s 0.575 m/s0658 m/s (2)2.0 m/s21在“使用打点计时计时 器测测加速度”的实验实验 中，除电电源、纸带纸带 外，还还需选选用的仪仪器是( )A停表 B刻度尺C速度计计 D打点计时计时 器【解析】 由打点计时器在纸带上打下的点的间隔数可知任意两点间的时间间隔，故不需要停表再利用刻度尺测出两点间的距离就可进一步求出平均速度，故不需要速度计【答案】 BD2如下图图所示是同一打点计时计时 器打出的4条纸带纸带 ，哪条纸带纸带 的加速度最大( )【解析】 4条纸带的时间间隔相等，其中C、D两条纸带上的点间隔均匀表明它们是做匀速直线运动，可看做加速度为0.A、B两条纸带上的点间隔在不断增大，且A条纸带上的点相邻间距之差较大，故纸带A的加速度最大【答案】 A3在实验实验 中，得到纸带纸带 如下图图所示，图图中的点为计为计 数点，在每两个相邻计邻计 数点间还间还 有4个点没有画出，则则小车车运动动的加速度为为(单单位：m/s2)( )A0.2 B2.0C20.0 D200.0【解析】 在此题中，每5个点取一个计数点，所以每相邻两个计数点间的时间间隔为T50.02 s0.1 s，由图可知，任意两个连续相等的时间间隔T内的位移之差x2.00 cm0.02 m，由公式xaT2，有ax/T2(0.02/0.12)m/s22.0 m/s2.【答案】 B4(2010年宁波高一检测检测 )打点计时计时 器是高中物理中重要的物理实验实验仪仪器，下图图中甲、乙两种打点计时计时 器是高中物理实验实验 中常用的，请请回答下面的问题问题(1)甲图图是_打点计时计时 器，电电源采用的是_(2)乙图图是_打点计时计时 器，电电源采用的是_(3)在某次实验实验 中，物体拖动纸带动纸带 做匀加速直线线运动动，打点计时计时 器所用的电电源频频率为为50 Hz，实验实验 得到的一条纸带纸带 如图图所示，纸带纸带 上每相邻邻的两个计计数点之间间都有4个点未画出按时间顺时间顺 序取0、1、2、3、4、5六个计计数点，实验实验 中用直尺量出各计计数点到0点的距离如图图所示(单单位：cm)在计计数点1所代表的时时刻，纸带纸带 运动动的瞬时时速度为为v1_m/s，物体的加速度a_m/s2.(保留两位有效数字)该该同学在测测量的时时候没有将计计数点5的数值记录值记录 下来，根据前面的数值值可以推算出计计数点5到0点的距离为为_cm.【答案】 (1)电磁 低压交流电 4 V6 V(2)电火花 交流220 V (3) 0.18 0.75 14.505在“测测定匀变变速直线线运动动的加速度”的实验实验 中，某同学进进行了以下实验实验 操作步骤骤，试试找出其中的错误错误 和遗遗漏的步骤骤(遗遗漏步骤骤可编编上序号G)A拉住纸带纸带 ，将小车车移到靠近打点计时计时 器的一端后，放开纸带纸带 ，再接通电电源B将打点计时计时 器固定在长长木板无滑轮轮一端，并接好电电路C把一条细绳细绳 拴在小车车上，细绳细绳 跨过过定滑轮轮，下面吊着适当重的钩钩码码D取下纸带纸带E将纸带纸带 固定在小车车尾部，并穿过过打点计时计时 器的限位孔F从所打的纸带纸带 中选选取满满意的纸带进纸带进 行测测量分析错误错误 和遗遗漏_；_；_.正确的步骤顺骤顺 序为为：_.【答案】 A中先放纸带纸带 ，后接通的电电源应该应该 先接通电电源，待打点稳稳定后再放开小车车；D中没有先断开电电源，后取下纸带纸带 应该应该 先断开电电源，然后取下纸带纸带 ；G换换上新纸带纸带 ，重复实验实验 三次；正确的步骤顺骤顺 序是：BECADGF.6在“测测定匀变变速直线线运动动的加速度”的实验实验 中，打点计时计时 器使用的交流电电源的频频率为为50 Hz，记录记录 小车车运动动的纸带纸带 如图图所示，在纸带纸带 上选择选择 6个计计数点A、B、C、D、E、F，相邻邻两计计数点之间还间还 有四个点未画出，各点到A点的距离依次是