§2.1實驗：探究小車速度隨時間變化的規律第二章勻變速直線運動的研究知識回顧打點計時器可以測量什么物理量？位移、時間（測量位移與時間的儀器）位移——用刻度尺測量時間——兩點的時間間隔為0.02s通過打點計時器打出的紙帶可以間接求什么物理量？可以求兩點間的平均速度→一點的瞬時速度→加速度知識回顧

【例】下圖為某次實驗打出的一條紙帶，圖中標出了各點到0點的距離，請求出打點2、點4的瞬時速度及物體運動的加速度。一、提出問題

物體的運動通常是比較復雜的。放眼所見，物體的運動規律各不相同。我們如何探索物體運動所蘊含的規律呢？

要探究一個物體的運動隨時間變化的規律，必須知道物體在不同時刻的速度，直接測量瞬時速度是比較困難的，我們可以借助打點計時器先記錄物體在不同時刻的位置，再通過對紙帶的分析，計算得到各個時刻的瞬時速度。二、設計實驗需要哪些儀器？打點計時器、學生電源、導線、試驗小車、細繩、紙帶、復寫紙、帶滑輪長木板實驗原理示意圖二、設計實驗三、進行實驗1．按照實驗裝置圖，把一端帶有定滑輪的長木板平放在實驗桌上，并使定滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有定滑輪的一端，連接好電路。2．木板上放一個可以左右移動的小車，小車一端連接穿過打點計時器的紙帶，另一端連接繞過滑輪系有槽碼的細繩。3．把小車停在靠近打點計時器的位置，啟動計時器，然后放開小車，讓它拖著紙帶運動，打點計時器會在紙帶上打下一行小點，隨后，立即關閉電源。4．增減所掛的槽碼(或在小車上放置重物)，更換紙帶，再做兩次實驗。四、注意事項1．細繩應該與長木板的表面平行。2．為防止槽碼落地，且避免小車跟滑輪相碰，可在長木板有滑輪的一端裝上帶彈簧的釘子(或橡皮泥)。3．開始放開小車時，應使小車靠近打點計時器。4．先啟動打點計時器，再放開小車。5、打完一條紙帶后要立即關閉電源，再取下紙帶。五、數據處理問題一：怎樣選取紙帶上的點？

開頭過于密集的點舍掉，從清楚的點開始,每隔五個間隔取一個計數點，(每兩個計數點之間的時間間隔是0.1s）。0123五、數據處理問題二：如何計算出所取點的瞬時速度？

用求平均速度的方法來代替（用計算較準確的平均速度來代替。01231.2cm1.6cm2.0cm2.4cm平均速度→瞬時速度（如何測△x）01231.2cm1.6cm2.0cm2.4cm位置0123時刻t/s0.000.100.200.30速度v/m·s-10.300.400.500.60五、數據處理問題三：如何處理計算出來的數據？1、將實驗數據填入設計好的表格中。五、數據處理問題三：如何處理計算出來的數據？1、將實驗數據填入設計好的表格中。2、根據所得數據，選擇合適的標度建立坐標系（讓圖象盡量分布在坐標系平面的大部分面積）3、描點：觀察和思考點的分布規律。4、擬合：從點的分布可以有很大把握地說這些點應該在一條直線上，用直線擬合，讓盡可能多的點處在直線上，不在直線上的點應對稱地分布在直線兩側。五、數據處理問題三：如何處理計算出來的數據？v/m·s0.10-10.200.300.400.500.60t/s0.1000.200.30....v/m·s0.10-10.200.300.400.500.60t/s0.1000.200.30①②③圖像跟縱軸的交點表示什么？圖像的傾斜程度表示什么？三次實驗在同一坐標紙上可以作出三條直線，為什么傾斜程度不同？思考典例探究例1在“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗中，用打點計時器在紙帶上打的點記錄了小車的運動情況。某同學做此實驗時的步驟如下：A．拉住紙帶，將小車移至靠近打點計時器處，放開紙帶，再接通電源；B．將打點計時器固定在長木板上，并接好電路；C．把一條細繩拴在小車上，細繩跨過滑輪，下面掛上適當的槽碼；D．小車停止運動后，直接取下紙帶；E．將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔F．換上新紙帶，再重復操作兩次，然后從各紙帶中選取一條點跡清晰的進行數據處理。(1)請指出其中錯誤或有遺漏的步驟并改正：①_________________________________；②____________________________。(2)將以上步驟完善后，其合理的順序為______________。A中應先接通電源，再放開紙帶D中取紙帶前應先斷開電源BECADF規范解答

實驗過程中應先接通電源，再放開紙帶；取紙帶前應先斷開電源，所以錯誤或有遺漏的步驟是A、D。該實驗步驟的合理順序為BECADF。例2某同學在“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗中，用打點計時器記錄了被小車拖動的紙帶的運動情況，在紙帶上確定出A、B、C、D、E、F、G共7個計數點，其相鄰計數點間的距離如圖1所示，每兩個相鄰的計數點之間還有4個點未畫出，打點計時器所接交流電源的頻率為50Hz。

(1)試根據紙帶上各個計數點間的距離，計算出打下B、F兩個點時小車的瞬時速度，并將計算結果填入下表中(保留三位有效數字)。(2)以A點為計時起點，將B、C、D、E、F對應各個時刻的瞬時速度標在圖2的直角坐標系中，并作出小車的瞬時速度隨時間變化的關系圖線。vBvCvDvEvF數值(m/s)0.4790.5600.6400.4000.721(3)由所作速度—時間圖像可得出的結論是：___________________________。(4)根據v-t圖像判斷，在打計數點A時，小車的速度vA＝________m/s。小車的速度隨時間均勻增加0.320(1)處理紙帶時，要分清計時點和計數點，搞清相鄰的兩個計數點之間的時間間隔T。(2)紙帶上某點的瞬時速度近似等于以該點為中間時刻的前、后相鄰兩計數點間的平均速度。(3)作v-t圖像時，注意坐標軸單位長度的選取，使v、t數據點盡量分布在整個坐標平面。(4)作圖時要先判斷圖像的大體走勢，然后用平滑曲線(包括直線)“擬合”坐標系中的點，難以落在曲線上的點要大致均勻地分布在曲線兩側，偏離曲線較遠的點應舍去。[跟進訓練]一個實驗小組做“探究小車速度隨時間變化的規律”的實驗。(1)某同學發現用一條紙帶穿過電磁打點計時器有圖1中的兩種穿法，他感到有點猶豫。你認為________(填“甲”或“乙”)的穿法效果更好。(2)完成實驗后，小明用刻度尺測量紙帶點間距離時如圖2所示，B點的讀數