21探究小車速度隨時間變化的規(guī)律實驗報告

物理實驗報告姓名 班級 學號 指導教師 得分實驗名稱：探究小車速度隨時間變化的規(guī)律一.實驗目的進一步練習打點計時器的使用、紙帶的數據處理和瞬時速度的測量方法；用打點計時器研究小車在重物牽引下的運動，探究小車速度隨時間的變化規(guī)律；v-t圖象探究小車速度隨時間的變化規(guī)律。二.實驗原理度和時間的關系。一個很短的時間t，用t內的平均速度作為打該計數點小車的瞬時速度。v-tv-t說明小車的速度是均勻變化的。三.實驗儀器425g線、紙帶、刻度尺、坐標紙等。四.實驗步驟(如無螺旋夾時可在長木板邊緣也可，但要注意不能影響打點計時器工作。)運動時紙帶松開,可用彈簧夾子夾住,但不要使紙帶破損,以免小車啟動時把紙帶拉斷。)1（操作時應試打幾次，不要使點跡過分密集或過分疏散，若覺得太密集時可增加繞過滑輪線繩下所系的重物，反之則減小。）打出紙帶后，關閉電源，取下紙帶，改變鉤碼的質量，重復上述步驟，多打出幾條紙帶（3-5條）。實驗操作完畢，整理器材，進行數據處理。五.數據處理點。采集數據的方法0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 cm五次的時間作為時間單位，即T=0.02×5s=0.1s。在紙帶上從第一個點開始，每隔5。測量各個計數點到起點的距離x,x,xx，x，x……

1 2 301 12 13瞬時速度的計算XD E F0 1 20 1 2 3 4 50 1 2 2 3

x

xx

x

x x,,

x

x x 23

.....

x

x

xn(n1)1

2

3

n -((1)坐標軸的標度要選取合理，應使圖像大致分布在坐標平面中央（2）描點：在坐標系中確定出（3））紙位置編號帶編t/s號

0 1 20.0 0.21

30.3

40.4

50.5

60.6

加速度m/s2/—v/(ms1)n二v/(ms1)n三v/(ms1)n等效替代的方法處理數據選擇一條點跡清晰的紙帶，標上計數點，然后將紙帶從相鄰計數點處剪下，連續(xù)剪下4-5因為每段的長度對應物體在相等時間內的位移，紙帶的寬度等效為時間，所以紙帶的長度正比于運動速度，紙帶長度均勻（0.1svx內位移大小，可近似認為速度速度。）由紙帶求加速度：

0.1。v∝Δx，紙條長度可認為表示1,2,3,4,5，...，nv,v,v,v,v,...v,T點間時間間隔。

1 2 3 4 5 n方法一：依照個相鄰計數點間的加速度求解vv vv vv v va 21

1,a2

3

2,a3

4

3,an

n1 n。T3aaa...a

(vv)(vv)...

v) v v求加速度的平均值：a 1 2 n

n 2 1 3 2

n1

n n1 1從結果看，真正參與運算的只有v1方法二：逐差法求

和vn

nT nT，中間各個點的瞬時速度在運算中都未起到作用。vv vv vv分別以14,2等點的速度計算加速度即a 4 1a 5 2 6 3，1 2 3 aaa (vv)(vv)(vv) (vvv)(vvv)則a 1 2 3 4 1 5 2 6 3 4 5 6 1 2 33 這樣可使各點的瞬時速度都參與計算，可以減小誤差。方法三：由圖象求加速度由多組數據描繪出的v-t圖象，v-t圖象的斜率即為物體運動的加速度。實驗結論:似看作勻加速運動；當改變鉤碼的質量時，加速度也隨之改變。試驗總體成功。六.誤差分析及注意事項實驗誤差分析及改進方法木板粗糙程度不同，摩擦不均勻。實驗時應選用較光滑的木板平板上平穩(wěn)的滑行，以抵消小車收到的摩擦阻力。注意事項開始釋放小車時，應使小車靠近打點計時器。先接通電源，計時器工作后，再放開小車，當小車停止運動時及時斷開電源。要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞，當小車到達滑輪前及時用手按住它。牽引小車的鉤碼個數要適當，以免加速度過大而使紙帶上的點太少，或者加速度太小60cm得六七個計數點為宜。50.1s0，412345，4

=10mm、x=14mm、x=18mm、