第4讲实验一探究速度随时间的变化规律实验目的1．练习正确使用打点计时器．2．会利用纸带求匀变速直线运动的瞬时速度、加速度．3．会利用纸带探究小车速度随时间变化的规律，并能画出小车运动的v－t图象，根据图象求加速度．实验原理实验过程注意事项1．平行：纸带和细绳要和木板平行．2．两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源后取纸带．3．防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，要防止钩码落地和小车与滑轮相撞．4．减小误差：小车的加速度要适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜．热点一刻度尺的读数【典例1】如图1－4－1所示，用毫米刻度尺测量纸带中的计数点0、1之间的距离为________mm，0、2之间的距离为________mm，2、3之间的距离为________mm.图1－4－1解析毫米刻度尺的最小刻度为1mm，读数时要估读到毫米的下一位．计数点0、1之间的距离为8.9mm(9.0mm也可)，若读成8.90mm或9mm都是错误的；0、2之间的距离为19.5mm，2、3之间的距离为12.5mm(32.0mm－19.5mm)．答案8.9(9.0也可)19.512.5刻度尺的读数应注意(1)刻度尺读数时要使刻度线紧贴被测物体，眼睛正对刻度线读数．(2)毫米刻度尺的精确度为1mm，读数时要估读到最小刻度的下一位．【变式跟踪1】图1－4－2“”是研究匀变速直线运动实验中获得的一条纸带，O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点，加速度大小用a表示．图1－4－2①OD间的距离为________cm.②图1－4－3是根据实验数据绘出的x－t2图线(x为各计数点至同一起点的距离)，斜率表示__________，其大小为________m/s2(保留三位有效数字)．图1－4－3解析①1cm＋1mm×2.0＝1.20cm.②加速度的一半，a＝m/s2＝0.467m/s2，所以加速度大小a≈0.933m/s2.答案①1.20②加速度的一半0.933“”热点二用纸带法测速度、加速度【典例2】[·山东卷，21(1)]某同学利用图1－4－4甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律．物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)．从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示．打点计时器电源的频率为50Hz.甲乙图1－4－4①通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点________和________之间某时刻开始减速．②计数点5对应的速度大小为________m/s，计数点6对应的速度大小为______m/s.(保留三位有效数字)③物块减速运动过程中加速度的大小为a＝______m/s2.解析①从计数点1到6相邻的相等时间内的位移差Δx≈2.00cm，在6、7计数点间的位移比5、6之间增加了(12.28－11.01)cm＝1.27cm＜2.00cm，因此，开始减速的时刻在计数点6和7之间．②计数点5对应的速度大小为v5＝＝m/s＝1.00m/s.计数点4对应的速度大小为v4＝＝m/s＝0.80m/s.根据v5＝，得计数点6对应的速度大小为v6＝2v5－v4＝(2×1.00－0.80)m/s＝1.20m/s.③物块在计数点7到11之间做减速运动，根据Δx＝aT2得x9－x7＝2a1T2x10－x8＝2a2T2故a＝＝≈－2.00m/s2.答案①67(或76)②1.001.20③2.001．利用纸带判定物体运动的性质(1)若x1、x2、x3…基本相等，则可判定物体在实验误差允许的范围内做匀速直线运动．(2)利用x1、x2、x3…可以计算出在相邻相等时间间隔内物体的位移差x2－x1、x3－x2、x4－x3…，如果它们在实验误差允许的范围内相等，则可以判定物体做匀变速直线运动．2．计算点间的距离计数点间距离的给定有两种：相邻点间距离和各计数点到O点的距离，计算时后者要先转换为前者，如图所示．3．常见错误对纸带进行数据处理时，常见的错误有：(1)误认为T＝0.02s，没有注意到图中相邻计数点之间有几个点没画出．(2)没有进行单位换算，图中各数据的单位都是cm，应当换算为m.【变式跟踪2】(·淮阴中学测试)在研究某小车运动状态的实验中，如图1－4－5所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D为依次打下的相邻的计数点，且相邻计数点间的时间间隔T＝0.1s.图1－4－5(1)由纸带可以判定小车做________运动，因为：___________________________________________________________________________...
