实验名称

探究小车速度随时间变化的规律

实验目的与要求

1.进一步练习使用打点计时器；

2.会用平均速度求解瞬时速度；

3.会利用v-t图像处理实验数据，并据此判断物体运动的性质。

实验原理

1.利用打点计时器所打纸带的信息，用中间点的瞬时速度近似等于与其相邻两点间平均速度的 *** 求出瞬时速度。

2.用描点法做出小车的v-t图像，根据图象的形状判断小车的运动性质。若所得图像是一条倾斜的直线则表明小车做匀变速直线运动。

实验器材

电火花打点计时器（电磁打点计时器）、学生电源、导线、墨粉纸盘（复写纸）、纸带、带有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸。

实验步骤

1.把带有滑轮的长木板放在实验台上，把打点计时器固定在木板上，纸带穿过打点计时器连接在小车上，再把小车用一根轻绳连接，跨过定滑轮与钩码连接，使小车停在靠近打点计时器的位置。

注意：滑轮必须突出桌子的边缘，以防止绳子与桌子的边缘摩擦产生阻力影响实验。

2.连接好电路，打开打点计时器的电源，然后释放小车，让小车在钩码的牵引下运动，打点计时器在纸带上留下一串点，立即关闭打点计时器。

注意：必须先打开打点计时器，再释放物体。

3.换上新纸带，重复试验实验两次。

4.增减所挂钩码，按照上述步骤再做两次实验。

数据处理与分析

1.纸带的选取

从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍去开始处一些密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点来确定计数点。

注意：为了计算方便和减小误差，通常用连续打5个点的时间作为时间间隔，即

2.采集数据的 ***

如图所示，一般不是直接测量两个计数点间的距离，而是先测量出每个点到之一个点之间的距离，再计算出相邻两个计数点之间的距离。

3.速度的计算 ***

各计数点的瞬时速度用该点两侧的点间的平均速度来代替。即……,其中开始点左侧没有点了，并且0,1两点相距很近，所以开始点的速度可以近似的认为是。

4.设计表格并记录相关数据

将计算的数据填入下表中标有

的一行。同理，计算增减钩码后两次实验的速度，分别填入表中标有和

的两行。

5.做出小车运动的v-t图像

（1）在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表格中的数据进行描点。

（2）画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在直线上的点均匀的分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计。如图所示。

注意：如果有些点难以落在直线上，应该使它们大致均匀地分布在直线两侧。这样图像就更符合实际的规律。

误差分析

1.木板的粗糙程度不同，摩擦不均匀。

2.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。

3.做v-t图像时，单位选择不合适或者人为作图不准确带来误差。

注意：选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点密集的部分，适当选取计数点（区分计数点与计时点），弄清楚所选的时间间隔T是多少。要区分出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T=5×0.02s。

要防止钩码落地，避免小车与滑轮相碰，当小车到达滑轮前要用手按住。

在坐标纸上画v-t图像时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图像分布在较大的坐标平面内。