§2.1实验：探究小车速度随时间变化的规律第2课时

蓟县一中2013——2014 学年度第一学期教案高中一年级物理学科第七周第 1 课时

现象，所以D答案正确。如果打点计时器的振针过松（即振针与复写纸之间的距离过大），可能出现时有时无的点迹，也可能完全没有点痕，即漏点。因此在使用打点计时器前要检查振针到复写纸间的距离是否适中，否则要作适当调整。

拓展：（1）了解实验仪器的结构、工作原理和工作条件是保证实验成功的前提，通过对实验仪器的观察，掌握新仪器的使用方法，也是一种重要的实验能力。

（2）使用电火花计时器来分析物体运动情况的实验中：

①在如下实验步骤中，正确合理的排列顺序为。

A．把电火花计时器固定在桌子上

B．安好纸带

C．松开纸带让物体带着纸带运动

D．接通220V交流电源

E．按下脉冲输出开关，进行打点

②在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在，还要检查是否夹在两条纸带之间。

答案：合理的顺序应为ABDEC。墨粉纸盘应套在纸盘轴上，目的是使它可以转动，均匀地被利用。墨粉纸盘夹在两条纸带之间，目的是使墨粉纸盘可以更好地转动。

例2：某课外兴趣小组在探究小车的速度随时间变化规律的实验中，得到如图2-1-4所示的实验纸带，实验中打点计时器交流电的频率为50Hz，纸带前面的几个点较模糊,因此从A点开始每打五个点取一个计数点,其中B、C、D、E 点的对应速度v B=_____m/s, v C=_____m/s, v D=_____m/s, v E=_____m/s,由此推得

F点的速度v F=_____m/s。小车从B运动到C的加速度a1=________m/s2，从C 运动到D的加速度a2=_______m/s2，从D运动到E的加速度a3=________m/s2。

解析：根据第一章的方法,当时间间隔较短时,这段时间内某时刻的瞬时速度可以认为是这段时间内的平均速度，即B点的瞬时速度为A、C两点间的平均速度，其余类推。

由题意可知,每两个计数点之间的时间间隔为

T=0.02×5s=0.1s.

B点的速度为A、C两点间的平均速度:

v B=x AC/2T=(6.45－1.40 )/2×0.1=25.25(cm/s)

C点的速度为B、D两点间的平均速度:

v C=x BD/2T=(10.10－3.35 )/2×0.1=32.75(cm/s)

同理可得: v D= 40.25cm/s；v E=47.75cm/s

从B、C、D、E四点的位置关系和速度的关系我们可以提出自己的假设:速度是越来越大,大小之间是否存在一定的规律?利用v-t图象对数据进行处理,发现相邻相等时间内的速度之差相等.

v C－v B=32.75－25.25=7.50cm/s

v D－v C=40.25－32.75=7.50cm/s

v E－v D=47.75－40.25=7.50cm/s

因此F点的速度为v F =55.20cm/s

由加速度的定义：a =Δv/Δt可知小车从B运动到C的加速度a1=( v C－

v B )/T=(32.75－25.25)/0.1=75.0cm/s2=0.75m/s2

同理可得：小车从C运动到D的加速度a2=0.75m/s2

小车从D运动到E的加速度a3=0.75m/s2

所以小车做加速度大小不变的直线运动。

拓展：本题中“从A点开始每打五个点取一个计数点”说明O 点不是计数点，而是位移的参考点，且相邻两计数点之间的时间间隔为0.1s,而不是0.02s 【反馈练习】

1．根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到的物理量是（AB）

A．时间间隔B．位移C．加速度D．平均速度

2．打点计时器振针打点的周期决定于（B ）

A．交流电压的高低B．交流电的频率

C．永久磁铁的磁性强弱D．振针与复写纸间的距离

3．关于计数点的下列说法中正确的是（ABD）

A．用计数点进行测量计算，既方便又可减小误差

B．相邻计数点间的时间间隔应是相等的

C．相邻计数点间的距离应是相等的

D．计数点是从计时器打出的实际点中选出来的，相邻计数点间点迹的个数相等

4．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法正确的是(BC) A．长木板一定要水平摆放，不能一端高一端低

B．使小车速度的变化尽可能快一些

C．使用刻度尺测量长度时，要读到最小刻度的下一位

D．作v-t图时，所描曲线必须经过每一个点

5．如图2-1-5所示为某次实验中打出的一条经过处理后的纸带，图中O为小车

运动的起始点，A为所选取的第一个计数点，O点到A点之间有部分点不清晰，相邻两个记数点之间有4个点未画出，电源频率为50Hz，用毫米刻度尺测量后可直接算出（BC）

A．从O点到F点运动的时间B．从A点到F点运动的平均速度

C．C点时的瞬时速度v C D．G点时的瞬时速度v G

6．一个滑块沿斜面滑下如图2-1-6所示，依次通过斜面上的A、B、C、D、E、F点，已知AB=6cm，BC=10cm，CD=14cm，DE=18cm，滑块经过相邻两点之间的时间间隔为2s，求：

（1）滑块在B、C、D三点的瞬时速度

（2）寻求图中滑块的运动规律，推断出E、F两点间的位移和E点的瞬时速度.（v B=4cm/s, v C=6cm/s, v D=8cm/s; x EF=22cm, v E=10cm/s ）

【小结】

1、打点计时器的使用方法和利用打点计时器研究物体运动的方法；

2、通过纸带会计算各个计数点的速度；

3、并能在坐标纸上画出物体的v-t图象。

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