2.1探究小车速度随时间变化的规律实验报告
21探究小车速度随时间变化的规律实验报告
6.实验操作完毕，整理器材，进行数据处理。
五.数据处理
1.纸带的选取：选择点迹较清晰的，舍掉开头一些过于密集的点，找到适当的点为计时起点。
2.采集数据的方法
选择合适的纸带，舍去开头的较密集的点，在后面便于测量的地方找一个起始点，把每打五次的时间作为时间单位，即T=0.02×5s=0.1s。在纸带上从第一个点开始，每隔5点一次标上0，1，2，3，……。测量各个计数点到起点的距离x1,x2,x3...,然后计算出相邻计数点之间的距离x01，x12，x13……
1.分别计算各个计数点的瞬时速度，看看有什么规律？
2.作出表示小车速度与时间的关系曲线，这是一条什么曲线？
3.小车做什么运动？
3.瞬时速度的计算
用公式： ， , .....
出瞬时速度并记入下表，根据数据在坐标纸上画出小车运动的速度-时间图像。((1)定标度：坐标轴的标度要选取合理，应使图像大致分布在坐标平面中央。（2）描点：在坐标系中确定出各个坐标的位置。（3）联系：用一条曲线或直线“拟合”这些点。）
纸带编号
位置编号
0
1
2
物理实验报告
姓名
班级
学号
指导教师
得分
实验名称：探究小车速度随时间变化的规律
一.实验目的
1.进一步练习打点计时器的使用、纸带的数据处理和瞬时速度的测量方法；
2.用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，探究小车速度随时间的变化规律；
3.能用v-t图象探究小车速度随时间的变化规律。
二.实验原理
利用打出的纸带，计算出多个点的瞬时速度，分析速度和时间的关系。
2.1实验探究小车速度随时间变化的规律
o
0.1
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
t/s
注
1.固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置；滑轮不
意
能过高,细绳应与木板平行
事
2.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器
项
3.先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车，当小车
停止运动时及时断开电源
4.实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们被碰坏或跌坏。所 以，当小车到达滑轮前及时用手按住它，防止小车从板上掉下来
(3)若测得 a 段纸带的长度为 2.0 cm，e 段纸带的长度 为 10.0 cm，则可求出加速度的大小为________m/s2.
解析： (1)以纸带宽度为时间单位 0.1 s．x 轴相当于
t 轴，y 轴相当于 v 轴，每段纸带上端中点的纵坐标相当
于这段时间中间时刻的瞬时速度．把纸带上端中点连起来
3．把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，释放小车， 让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点．
4．换上新的纸带，重复实验两次． 5．增减所挂钩码，按以上步骤再做两次实验．
5.注意事项
❖ （1）固定打点计时器时，应注意使两限位孔和小车运 动轨迹在同一直线上（原因？）
❖ （2）开始实验:开始释放小车时,应使小车靠近打点计时 器(原因？)
平均速度 → 瞬时速度（如何测△x）
1.2cm 1.6cm
2.0cm
2.4cm
0
1
2
3
数 据 处 理
:
- - 0.201 0.280 0.355 0.432 0.512
列
表
同理，可求出另外两条纸带的情况
法
小车的瞬时速度随时间增大而增大。 思考:小车的具体运动规律是什么?
2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律
答案 (1)步骤A中应先通电，再放纸带 (2)步骤D中取下纸 带前应先断开电源 (3)补充步骤G：换上新纸带，重复三次实验 步骤顺序 BECFADG
【跟踪1】 在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验 中，给你以下器材：打点计时器、电池组、纸带、复写 纸、停表、天平(带砝码)、小车、钩码、细绳、一端带有 定滑轮的长木板．其中不需要的器材是________、 ________、______，还需要增添的器材有________、 ________和________． 答案 电池组 停表 天平(带砝码) 导线 低压交流电 源 刻度尺
2．瞬时速度的计算
(1)瞬时速度的求解方法：时间间隔很短时，可用某段时间
的平均速度表示这段时间内某一时刻的瞬时速度，即 xn＋2Txn＋1.
vn＝
(2)设计表格并记录相关数据
位置编号 时间t/s
01 2 3 4 5 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
x/m (dn－dn－1)/m
v/(m·s－1)
的位置.
实验 原理
2.求纸带上某点的瞬时速度一般用一小段时间内的平 均速度代替. 3.用描点法画出小车的v－t图象，图线的倾斜程度表
示加速度的大小，如果v－t图象是一条倾斜的直线，
说明物体的速度是均匀变化的.
实验步骤
1．把长木板放在实验桌上，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．
【跟踪2】 运动小车拖动的纸带经过打点计时器后，在纸带上 留下的点中有6个连续清晰的点，测出这6个点的第1点到第 6点的距离为18 cm，则小车运动的平均速度为 ( )． A．0.03 m/s B．1.5 m/s C．1.8 m/s D．180 m/s
探究小车速度随时间变化的实验报告
探究小车速度随时间变化规律实验报告一、探究（实验）目的：探究小车在斜面上的运动规律，根据打点计时器打出的纸带研究小车运动位移随时间变化的规律和速度随时间的变化规律。
二、实验器材：小车、长木板、电火花计时器、纸带、刻度尺等三、实验步骤：1、将电火花计时器固定在长木板上没有挡板的一端，然后将固定打点计时器这端用物体垫高让长木板成为斜面。
2、将纸带连接到小车的尾部，然后将纸带的另一端穿越打点计时器的限位孔，接着将小车移动到靠近打点计时器处，等待施放。
3、调整好小车所处的位置，打开连接好打点计时器的电源并打开开关，待打点稳定后，施放小车，进而打点计时器在纸带上打出点迹。
4、打完纸带后立即关闭打点计时器的开关。
5、跟换纸带重复实验2-3次。
四、实验数据处理记载：1、从打出的纸带中选取点迹清晰，并基本在同一条直线上的纸带进行标号测量。
2、为了处理方便并尽量让能够处理的数据多点，我每隔一个打印点选取的计数点。
如下图：3、利用刻度尺测量需要的数据：以第一个计数点作为小车运动时的位置坐标的原点。
并打点计时器打下此点时作为计时起点。
并利用平均速度近似表示瞬时速度的思想求出除掉始末两计数点的其他各点的瞬时速度。
4、设计表格记录数据表一表二5、利用表格中的数据用计算机软件做出图像如下：一、小车位置坐标随时间变化的图像：由图像我们得出小车位置坐标随时间变化的规律符合：y=367.03x2+181.7x+0.0282 的函数关系，即在物理学上为：S=367.03t2+181.7t+0.0282 也就是说小车的位置坐标与时间呈现二次方关系。
二、小车速度随时间变化的图像由图像我们可以得出小车速度随时间变化的规律符合：y=730.98x+182.4 的函数关系，即在物理学上为：v=730.98t+182.4 也就是说小车的速度与时间呈现线性关系。
实验：探究小车速度随时间变化的规律(21页)
______(选填“靠近”或“远离”)仪器A的位置。
题图中仪器A叫作电火花计时器，使用
220 V交变电源；实验过程中，放开小车
前，小车要靠近打点计时器。
新知讲授
(2)下列是该实验中的一部分基本步骤；
A.放开小车，让小车带着纸带运动
B.安装纸带
C.把计时器固定好
D.启动电源，进行打点
CBDA
以上步骤的正确顺序是_______(填步骤前的选项字母)。
这些运动中都有速度的变化．
物体的速度变化存在规律吗？
怎样探索速度随时间变化的规律呢？
新知讲授
一、实验思路
1.实验目的：探究小车速度随时间变化的规律.
2.实验方案：
让小车在木板上在
重物的牵引下运动
槽码牵引小车在
长木板上运动
新知讲授
需要测量小车运动不同时刻的速度
测量位移和时间
小车拖动纸带运动，打点计时器打出点迹
起来，于是得到v－t图像。请你按以上办法(用一张薄纸压在图上，复制
得到纸带)绘制这个图像。
答案
见解析
新知讲授
如图所示
新知讲授
(2)这样做有道理吗？说说你的看法。
答案
见解析
有道理。因为剪下的纸条长度表示0.1 s时间内位移大小Δx，这些纸
Δx
带构成上述所示的直方图。小车运动速度大小近似认为v＝
，
0.1 s
2.先启动计时器，后放开小车，打点完成后立即关闭电源，观察纸带
的点迹是否清晰。
新知讲授
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.实验获得的纸带
四、数据分析
新知讲授
新知讲授
2.1 实验：探究小车速度随时间变化的规律(实际授课用)
• ［例2］在研究匀变速直线运动的实验中，某同学操 作以下实验步骤，其中错误或遗漏 的步骤有（遗漏 步骤可编上序号G、H ……） • A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸 带，再接通电源 • B．将打点计时器固定在平板上，并接好电路 • C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面 吊着适当重的钩码 • D．取下纸带 • E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上 做匀速运动 • F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限 位孔 • 将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序。
练习：利用 表中数据作出v— t图像，并确定物 体做什么运动？ （设从A点为计 时起点）
t/s
NEXT
3、用列表法及图像表示速度的实际处理 实例二 （1）在研究小车速度随时间变化规律的实验中，得到一 条记录小车运动情况的点迹清晰的纸带，如图所示，图中 A、B、C、D、E为相邻计数点。① 根据纸带上的数据， 计算下表中各点速度；② 在图中作出v-t图像；③ 小车速 度随时间变化有什么规律？（已知在两个计数点间还有4 个点没有画出）
五、实验注意
• 1．固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的
中央轴线位置。
• 2．滑轮不能过高，细绳应与木板平行.
• 3．小车应由紧靠打点计时器处开始释放，在
撞击长木板末端前应让小车停止运动，防止小 车从板上掉下来。 • 4．先接通电源，后让纸带运动。 • 5．打点结束后立即关闭电源。
六、纸带分析：
2.1 实验：探究小车速度随时 间变化的规律
复习：
•时器打出的纸带可以直接测出: 位移 △x（用刻度尺对纸带上点间距离进行测量）； 时间间隔△t（对纸带上点迹分析可得出，注意当交 流电频率为50HZ时纸带上相邻两计时点的时间间隔 为0.02s） (2)通过打点计时器打出的纸带可以间接求出：
(完整版)2.1探究小车速度随时间变化的规律实验报告
厦门大同中学物理实验报告姓名班级座号指导教师得分实验名称：匀变速运动的实验探究一.实验目的1。
练习打点计时器的使用、纸带的数据处理和瞬时速度的测量方法；2.用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，探究小车速度随时间的变化规律；3.能用v-t图象探究小车速度随时间的变化规律。
二。
实验原理利用打出的纸带，计算出多个点的瞬时速度，分析速度和时间的关系。
1.计算打各计数点时小车的速度,应在计数点附近取一个很短的时间t∆，用t∆内的平均速度作为打该计数点小车的瞬时速度。
2.用描点法作出小车的v—t图象，图象的斜率表示加速度。
若v—t图象是一条倾斜的直线，说明小车的速度是均匀变化的。
三.实验仪器电源、导线、打点计时器、小车、4个25 g的钩码、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸等.四.实验步骤1.将打点计时器用配套的螺旋夹固定在长木板的一边, 连接好电路。
(如无螺旋夹时可在长木板上敲几个长钉紧靠打点计时器的前后借以固定；有的用大弹簧夹子把打点计时器紧夹在长木板边缘也可，但要注意不能影响打点计时器工作。
）2.将挂有重物的细绳跨过滑轮与小车相连接。
(调节滑轮的高度使细线与木板平行，小车能在木板上平稳滑行,操作时必须注意使细绳的拉力通过小车的重心,以免小车前进时小车转动或摇晃，可在系好细绳后试拉一下小车,观察车身是否作直线运动。
)3.将穿过打点计时器的纸带与小车厢连接。
（操作时要将纸带紧紧地夹在小车上，以免小车运动时纸带松开，可用弹簧夹子夹住，但不要使纸带破损,以免小车启动时把纸带拉断。
)4.使小车停靠在打点计时器处，先接通电源,后释放小车,让小车在水平长木板上运动，打点计时器同时开始工作，在纸带上打出一系列的点。
（操作时应试打几次，不要使点迹过分密集或过分疏散，若觉得太密集时可增加绕过滑轮线绳下所系的重物，反之则减小。
）5.打出纸带后，关闭电源,取下纸带，改变钩码的质量，重复上述步骤，多打出几条纸带(3—5条)。
2.1实验：探究小车速度随时间变化的关系
实验一：练习使用打点计时器 实验二：探究小车速度随时间变化的关系班级 姓名 学号【实验目的】 练习使用打点计时器，学会用打上点的纸带研究物体的运动。
【实验原理】1. 两种打点计时器的结构和原理:电磁打点计时器是利用电磁感应原理打点计时的一种仪器．连接低于6V 低压交流电源时，在线圈和永久磁铁的作用下，振片便上下振动起来，位于振片一端的振针也跟着上下振动而打点，这时，如果纸带运动，振针就在纸带上打出一系列点．电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出孔而显示点迹的计时器．当接通220V 交流电源，按下脉冲输出开关时，计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴，产生火花放电，于是在运动纸带上就打出系列点迹．当交流电源频率为50Hz 时，计时器每隔0.02s 打一次点，即打出的纸带上相邻两点间的时间间隔为0.02s.我们可以从打出的纸带上直接读出两点间的时间间隔，用毫米刻度尺量出间距，从而计算出打点时的速度和加速度。
2．瞬时速度的计算：各个计数点的瞬时速度可用以该点为中间时刻的一段时间内的平均速度来代替：Tx x v n n n 211-+-=（x n+1表示（n +1）点到0点距离）；若点距较大，也可以用包含该计数点的一小段距离内的平均速度来表示改点瞬时速度。
3．用描点法画出小车的v -t 图线，分析小车的运动情况，利用斜率求出小车的加速度。
【实验器材】电火花计时器、纸带、小车、细绳、一端附有定滑轮的长木板、刻度尺、钩码。
【实验步骤】1．认识电火花计时器和电磁打点计时器的结构和功能。
固定计时器，打开开关，用手拉动纸带运动，在纸带上打出一系列点。
分析运动快慢和点迹疏密的关系。
2．把一端附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。
3． 把一条细绳拴在小车上，细绳平行木板跨过定滑轮，并在细绳的另一端挂上合适的钩码。
把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面。
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厦门大同中学物理实验报告
姓名班级座号指导教师得分
实验名称：匀变速运动的实验探究
一.实验目的
1.练习打点计时器的使用、纸带的数据处理和瞬时速度的测量方法；
2.用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动，探究小车速度随时间的变化规律；
3.能用v-t图象探究小车速度随时间的变化规律。
二.实验原理
利用打出的纸带，计算出多个点的瞬时速度，分析速度和时
间的关系。
1.计算打各计数点时小车的速度，应在计数点附近取一个很
短的时间t∆，用t∆内的平均速度作为打该计数点小车的瞬时速
度。
2.用描点法作出小车的v-t图象，图象的斜率表示加速度。
若v-t图象是一条倾斜的直线，说明小车的速度是均匀变化的。
三.实验仪器
电源、导线、打点计时器、小车、4个25 g的钩码、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸等。
四.实验步骤
1.将打点计时器用配套的螺旋夹固定在长木板的一边,连接好电路。
(如无螺旋夹时可在长木板上敲几个长钉紧靠打点计时器的前后借以固定；有的用大弹簧夹子把打点计时器紧夹在长木板边缘也可，但要注意不能影响打点计时器工作。
)
2.将挂有重物的细绳跨过滑轮与小车相连接。
(调节滑轮的高度使细线与木板平行,小车能在木板上平稳滑行,操作时必须注意使细绳的拉力通过小车的重心,以免小车前进时小车转动或摇晃,可在系好细绳后试拉一下小车,观察车身是否作直线运动。
)
3.将穿过打点计时器的纸带与小车厢连接。
(操作时要将纸带紧紧地夹在小车上,以免小车运动时纸带松开,可用弹簧夹子夹住,但不要使纸带破损,以免小车启动时把纸带拉断。
)
4.使小车停靠在打点计时器处，先接通电源，后释放小车，让小车在水平长木板上运动，打点计时器同时开始工作，在纸带上打出一系列的点。
（操作时应试打几次，不要使点迹过分密集或过分疏散，若觉得太密集时可增加绕过滑轮线绳下所系的重物，反之则减小。
）
5.打出纸带后，关闭电源，取下纸带，改变钩码的质量，重复上述步骤，多打出几条纸带（3-5条）。
6.实验操作完毕，整理器材，进行数据处理。
五.数据处理
1.纸带的选取：选择点迹较清晰的，舍掉开头一些过于密集的点，找到适当的点为计时起点。
2.采集数据的方法
选择合适的纸带，舍去开头的较密集的点，在后面便于测量的地方找一个起始点，把每打五次的时间作为时间单位，即T=0.02×5s=0.1s 。
在纸带上从第一个点开始，每隔5点一次标上0，1，2，3，……。
测量各个计数点到起点的距离x 1,x 2,x 3...,然后计算出相邻计数点之间的距离x 01，x 12，x 13……
3.瞬时速度的计算
用公式：020112122x x x v T T +=
=，131223222x x x v T T +==,233424322x x x
v T T
+==.....(1)(1)(1)(1)22n n n n n n n x x x v T T -+-++== 出瞬时速度并记入下表，根据数据在坐标纸上画出小车运动的速度-时间图像。
((1)定标度：坐标轴的标度要选取合理，应使图像大致分布在坐标平面中央。
（2）描点：在坐标系中确定出各个坐标的位置。
（3）联系：用一条曲线或直线“拟合”这些点。
）
4.由纸带求加速度：
方法一：由图象求加速度
由多组数据描绘出的v-t 图象，v-t 图象的斜率即为物体运动的加速度。
2 1
∆X
0 D
E F
0 1 2 3
△x
0 △x 1
△x 2
△x 3
1
2
3
4
5
cm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
6.实验结论:当钩码质量一定时，小车速度的变化与时间成正比，加速度保持不变，可近似看作匀加速
方法二：逐差法求
分别以1、4,2、5，3、6，...等点的位移差计算加速度，即41
12S S a T -=5222S S a T -=，633
2
S S a T -=，则123415263456123(3)22
()()()()()
39T a a a S S S S S S S S S S S S a T
++-+-+-++-++=
== 这样可使各段位移都参与计算，可以减小误差。
六.误差分析及注意事项
1.实验误差分析及改进方法
1）木板粗糙程度不同，摩擦不均匀。
实验时应选用较光滑的木板
2）纸带拖动时与限位孔及打点器内部摩擦。
将平板的一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上平稳的滑行，以抵消小车收到的摩擦阻力。
3）根据纸带测量的位移有误差，从而计算出的瞬时速度有误差。
对图像上的点一一比对、纠正，舍去试验中误差较大的数据；反复试验，取数据的平均值
2.注意事项
1）开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。
2）先接通电源，计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源。
3）要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前及时用手按住它。
4）牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使纸带上的点太少，或者加速度太小而使各段位移无多大差别，从而使误差增大。
加速度的大小以能在60cm长的纸带上清楚地取得六七个计数点为宜。
5）要区别计时点和计数点。
一般在纸带上每5个计时点取一个计数点，间隔为0.1 s 。
练习：小车拖动纸带运动时打点计时器在纸带上打出的点如下图所示。
在纸带上从点迹清晰的某点开始取一个起点并记为0，然后每隔4个点取一个计数点，分别记为1、2、3、4、5，测出相邻的两个计数点间的距离分别为x o1=10mm、x12=14mm、x23=18mm、x34=22mm、x45=26mm。
1.分别计算各个计数点的瞬时速度，看看有什么规律？
2.作出表示小车速度与时间的关系曲线，这是一条什么曲线？
3.小车做什么运动？。