第 1 节实验：探究小车速度随时间变化的规律 一、实验目的1．进一步练习使用打点计时器及利用纸带求瞬时速度。2．学会用实验探究小车速度随时间变化的规律的方法，学会用 vt 图像处理实验数据。二、实验原理1．利用纸带计算瞬时速度：以纸带上某点为中间时刻取一小段位移，用这段位移的平均速度表示这点的瞬时速度。2．用 v t 图像表示小车的运动情况：以速度 v 为纵轴、时间 t 为横轴建立直角坐标系，用描点法画出小车的 vt 图像，图线的倾斜程度表示加速度的大小，如果 vt 图像是一条倾斜的直线，说明小车的速度是均匀变化的。三、实验器材打点计时器、交流电源、纸带、一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸。四、实验步骤1．如图所示，把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路。2．把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下面挂上适当的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车的后面。3．把小车停在靠近打点计时器的位置，先接通电源，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行小点，随后立即关闭电源。4．换上新纸带，重复实验三次。五、数据处理1．测量并记录数据(1)从几条纸带中选择一条点迹最清晰的。舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点当作计时起点(0 点)，每 5 个点(相隔 0.1 s)取一个计数点进行测量，如图所示(相邻两点间还有四个点未画出)。标明 0、1、2、3、4、…，测量各计数点到 0 点的距离 x，并记录填入表中。位置编号012345t/sx/mv/(m·s－1)(2)分别计算出相邻的两计数点之间的距离 x1、x2、x3…。(3)利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，即 vn＝。例如，图中计数点 4 的速度 v4＝。并将求得的各计数点 1、2、3、4、5 的瞬时速度，填入上面的表格中。2．作出 vt 图像分析运动规律 (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在坐标系中描点。(2)画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在直线的两侧 ，偏差比较大的点忽略不计，如图所示。 (3)观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律。(4)根据 vt 图像求出小车运动的加速度 a＝。六、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，等打点稳定后，再释放小车。3．打点完毕，立...
