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探究小车速度随时间变化的规律

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实验目的

1知道小车在重物牵引下的运动速度随时间变化的规律。

2 会使用打点计时器测量瞬时速度。

3 通过探究,感受获取数据、利用图像处理数据的科学方法。

实验原理

分析打点计时器打出的纸带,计算出小车的速度,然后作出v-t 图像,利用图像探究小车速度随时间变化的规律。

实验器材

 

 

序号 实验箱名称 器材名称 数量 备注
1 单独包装 1.2m小车轨道 1  
2 轨道小车 铸铝底座支持杆组件 1  
3 运动与力 电磁打点计时器 1  
4 轨道小车 紫色小车 1  
5 轨道小车 导轨支架 1  
6 轨道小车 导轨前挡板组件 1  
7 轨道小车 滑轮架组件 1  
8 轨道小车 打点计时器托板 1  
9 运动与力 复写纸 1  
10 运动与力 纸带 1  
11 轨道小车 小桶 1  
12 轨道小车 砝码2g 5  
13 轨道小车 铅封螺丝带环 1  
14 轨道小车 钓鱼线 1  
15 轨道小车 T型水平仪 1  
16 轨道小车 手拧螺丝m4*30 1  
17 轨道小车 手拧螺丝m6*30 1  
18 轨道小车 手拧螺丝m6*10 6  
19 轨道小车 导轨升降板 1  
20 轨道小车 小车释放器组件 1  
21 运动与力 红黑导线 2  
22 高中物理通用组合仪器箱 钢直尺 1  
23 高中物理通用组合仪器箱 剪刀 1  

实验装置

实验步骤

1、如图所示把打点计时器固定在轨道上,让纸带穿过打点计时器的限位孔,再把套在轴上的复写纸压在纸带上面。

2、把带有滑轮的轨道平放在实验桌上,细线一端系在小车上,另一端绕过定滑轮挂上钩码(10g 以内)。

3、把小车停在靠近打点计时器的位置。启动电源,等待12s后放开小车,让小车拖着纸带运动。纸带上打出一系列点。随后立即关闭电源。

4、换上新纸带,重复步骤3 两次。

5、从三条纸带中选择点迹最清晰的一条进行数据处理。为便于测量,舍掉开始一些过于密集的点迹,找一个适当的点作为计时起点。选择相0.1s 的若干个计数点,测量这些计数点的瞬时速度,填入实验数据表中的v1一行。

实验数据表

小车在几个时刻的瞬时速度

位置编号

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

t/s

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0.5

0.6

0.7

0.8

0.9

V1/m·s-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V2/m·s-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

V3/m·s-1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6、改变所挂砝码的质量,或在小车上放置重物,再做两次实验,并将数据分别填入实验数据表中的V2”“V3”两行。

7、在v-t坐标系中,把实验数据表中的数据利用描点法得到三条v-t 图像

8、通过观察、思考,找出这些点的分布规律。

结果与讨论

v-t 坐标系中,每次实验的数据点大致都落在一条直线上。由此可得:       

 

 

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