匀变速直线运动的研究实验

　　实验：探究小车速度随时间变化的规律

　　●实验操作：

　　1、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，打点计时器纸带限位孔与长木板纵轴位置对齐再固定在长木板没有滑轮的一端，连接好电路。

　　2、将一条细绳拴在小车上，细绳绕过滑轮，使纸带、小车、拉线和定滑轮在一条直线上。小车在钩码的牵引下运动，注意调整滑轮高度，使小车的拉线与板面平行，减小拉力的变化。

　　3、为了研究小车的速度随时间变化的规律，需要把纸带穿过打点计时器平整地连在小车的后面，使小车运动时保持纸带与木板平行，减小摩擦力的影响。

　　4、把小车停在靠近打点计时器的位置，启动计时器，待打点计时器工作稳定后放开小车，让小车拖着纸带运动。同时，用手在滑轮一端准备接住小车，防止小车撞击滑轮和落地。

　　打点计时器在纸带上打下一行小点，随后立即关闭电源。

　　5、取下纸带换上新纸带，重复操作三次。

　　●数据处理

　　1、在三条纸带中选择一条最清晰的。为了便于测量，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。这样做的目的是减小因点迹过于密集而在测量位移时带来较大的偶然误差。

　　2、选择每5个点取一个计数点，如图所示，这样相邻两计数点间的时间间隔T就是0.1S（电源频率为50Hz），量出各计数点左右两计时点（注意计数点与计时点的区别）间的距离计算平均速度，用此平均速度代替相关计数点的瞬时速度。

　　●作出速度-时间图象

　　1、建立坐标系：以速度v为纵轴，时间t为横轴建立直角坐标系，根据各个时刻t的速度v数据在直角坐标系中描点。

　　2、作拟合曲线或直线：仔细观察这些点的分布情况，发现这些点都大致落在一条直线上。因此，我们可以用一条直线去“拟合”这些点，即让所画的直线连接尽可能多的点。不能连接的点应贴近分布在该直线的两侧。并使两侧点数大致相同，这就画出了小车运动的速度图象。

　　结论：小车的运动速度随时间成线性关系变化；小车的速度在不断增大，而且在相等的时间里速度的变化量是相等的，即小车的加速度保持恒定。

　　小贴士：从图象上分析物体的运动规律，也是物理学中研究问题时经常采用的一种方法。

　　归纳整理：

　　本节课我们主要是运用探究式学习的方式用打点计时器来测量小车的速度随时间变化的规律，重点是对重物牵引下小车的运动进行探究。在探究过程中，涉及了实验的设计、操作以及作图象的方法、原则，同时要求利用已有知识处理纸带，求各点的瞬时速度，会用图象处理实验数据。