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7 实验:探究小车速度随时间变化的规律

免费读1264字2024-07-22

  老师:同学们好,在第一章我们学习了描述运动的概念,今天我们将在此基础上进一步研究运动的规律,寻求一种运动的特点和规律,一般要从某个具体示例开始。这一节我们在实验室里研究小车的运动,探究小车速度随时间的变化规律。一、实验思路要研究小车在重物牵引下速度随时间变化的规律。你认为如何设计此实验?需要测量哪些物理量,选用什么器材?请把你自己研究的方案写出来,并和同学交流。同学们可能设计出了多种可行的方案,本节我们采用以下实验方案来进行演示和说明。首先要研究小车速度随时间变化的规律,就要想办法测量小车在不同时刻的瞬时速度,使用打电计时器可以满足这个需求。其次,要让小车在一定条件下运动。我们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袋,另一段连接绕过滑轮系有草马的细绳。小车在漕马的牵引下运动,通过研究指代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。

  老师:上述实验方案所用的器材包括,小车一端带有滑轮的乘务板、细绳、草马、打点计时器、固定甲、电源、电剑、导线指代。将上述实验器材组装后的实验装置如图所示。二、进行实验组装好实验装之后,我们开始进行实验,在长木板上固定打点计时器,连接电路,让小车停在靠近打点计时器的位置。安装好纸袋,连接细绳和扫码,启动打点计时器释放小车打点完成后,关闭电源,观察指代的点击是否清晰,增减所挂草码的质量,更换纸带。再做两次实验。请大家观看实验操作的视频。

  老师:实验得到的指代如图所示,我们选取中间点击清晰的部分进行分析和研究。实验时要注意以下事项,安装打点计时器时,要使打点计时器的限位孔沿长木板的纵轴中心线方向。摆放。小车时,要使小车能沿木板的中心线运动。指代穿过性位孔后应该展平,以减小和性位孔的摩擦。

  老师:3、数据记录我们采用第一章第三节所学习的测量瞬时速度的方法来记录数据,并计算小车在不同时刻的速度。取一条纸带,为了便于测量,舍掉纸带开头一些过于密集的点,找一个适当的点作为计时起点0后面每5个点取一个计数点,因此相邻两个技术点的时间间隔是0.1秒。这样做是为了减小长度测量的相对误差和计算的方便,同学们也可以尝试选择其他的时间间隔。

  老师:测量各技术点到骑士点0的距离。x记录在表中,计算两相邻计数点间的位移得差x,同时记录对应的时间得上t。根据位移Deltax和时间Deltat算出的速度值可以作为这两个基数点中间任意位置的瞬时速度。这里我们统一记为左边基数点的瞬时速度。例如,我们选取计数点2和3之间的位移,与时间之比作为第二个计数点的瞬时速度,填入表格中。第二点速度对应的空格计算各技术点的速度,并记录在表中。这是一个实验指代的记录示例。在纸带上选取了编号从0到8的9个技术点,分别测量的这些技术点到0点的距离和时间,由此求出每两个相邻计数点之间的位移,进而求出

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