(方案1為例)一、數(shù)據(jù)處理1.計數(shù)點的選取與測量從三條紙帶中選擇一條點跡最清晰的,不考慮開頭一些過于密集的點,找一個便于測量的點作為計時起點(0點)?？蛇x擇相隔0.1 s的若干計數(shù)點進(jìn)行測量,即依次每五個點取一個計數(shù)點,并標(biāo)明0、1、2、3、4、…,相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔(T=0.1 s)作為一個時間單位。
如圖所示,用毫米刻度尺測量每個計數(shù)點與起點(0點)的距離x1、x2、x3、…,并記錄填入表中。
3.求小車的加速度(1)取任意兩個點,用它們的速度差Δv=v2-v1除以相應(yīng)的時間差Δt=t2-t1,求得加速度。(2)若取不同的兩個點求得的加速度相等,則小車的運(yùn)動是勻變速直線運(yùn)動。
(3)圖像法分析數(shù)據(jù)①建坐標(biāo)系ⅰ.以速度v為縱軸、時間t為橫軸建立直角坐標(biāo)系。ⅱ.定標(biāo)度、描點:坐標(biāo)軸的標(biāo)度選取要合理,并根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點。
②連線:通過所描的點作圖線,讓這條圖線通過盡可能多的點,不在線上的點大致均勻分布在圖線的兩側(cè),如圖所示。
③實驗結(jié)論若所作v-t圖像是一條傾斜的直線,那么當(dāng)時間增加相同的值Δt時,速度也會增加相同的值Δv,即小車的速度隨時間均勻變化。
三、注意事項1.細(xì)線、紙帶保持水平狀態(tài)。2.小車要靠近打點計時器,保證紙帶上打出足夠多的點。3.鉤碼個數(shù)適當(dāng),便于分析實驗數(shù)據(jù)和作圖。4.先接通電源后釋放小車。5.對毫米刻度尺讀數(shù)時,要估讀到分度值(1 mm)的下一位。
類型一　實驗原理與探究過程
[例1] 某同學(xué)用如圖1所示的裝置探究小車的運(yùn)動。
(1)實驗室已經(jīng)有了以下器材:電磁打點計時器、秒表、電池組、紙帶、復(fù)寫紙、小車、鉤碼、細(xì)繩、一端附有定滑輪的長木板。其中不需要的器材是　　　　、　　　　,還需要增添的器材有　　　　　、　　　　。?
答案:(1)秒表　電池組　低壓交流電源　刻度尺
解析:(1)電磁打點計時器是計時的器材,使用低壓交流電源,所以不需要的器材是秒表和電池組。為了得到小車的運(yùn)動情況,還需要用刻度尺來測量計數(shù)點之間的距離,所以還需要低壓交流電源和刻度尺。
解析:(2)應(yīng)用電磁打點計時器時,紙帶應(yīng)放在復(fù)寫紙的下方,故選乙。
(2)用一條紙帶穿過打點計時器,該同學(xué)發(fā)現(xiàn)有如圖2中的兩種穿法。你認(rèn)為　　　　(選填“甲”或“乙”)的穿法正確。?
(3)實驗中某同學(xué)寫出了如下實驗步驟:A.在桌面上放好長木板,在無滑輪的一端固定電磁打點計時器,用導(dǎo)線將打點計時器接到220 V交流電源上。B.將紙帶固定在小車上,并使紙帶穿過電磁打點計時器的限位孔。C.用細(xì)繩的一端拴住小車,細(xì)繩的另一端跨過長木板上的定滑輪掛上鉤碼,將小車放在靠近打點計時器一端的長木板上。D.放開小車,讓小車運(yùn)動后再合上開關(guān),使打點計時器打點。E.紙帶全部通過后斷開開關(guān),取下紙帶,測量和分析紙帶。乙同學(xué)檢查了甲同學(xué)擬定的實驗步驟,發(fā)現(xiàn)有兩處錯誤。請你代乙同學(xué)糾正甲同學(xué)的錯誤:錯誤1:? 　。?錯誤2:? 　。?
答案:(3)A中應(yīng)將電磁打點計時器接到6 V的低壓交流電源上　D中應(yīng)先合上開關(guān)再放開小車
解析:(3)錯誤1:A中應(yīng)將電磁打點計時器接到6 V的低壓交流電源上。錯誤2:D中應(yīng)先合上開關(guān)再放開小車。
(4)如圖3所示的紙帶上,A、B、C、D、E為紙帶上所選的計數(shù)點,相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1 s,則vB=　　　　m/s。?
類型二　數(shù)據(jù)處理與分析
[例2] 某實驗小組做“探究小車運(yùn)動”的實驗。
(1)在獲得的紙帶中,某同學(xué)用刻度尺測量紙帶距離如圖甲所示,B點的讀數(shù)是　　　 　cm;已知打點計時器每 0.02 s 打一個點,則B點對應(yīng)的速度vB=　　　　m/s。(結(jié)果保留3位有效數(shù)字)?
答案:(1)3.20　1.45
(2)實驗小組中的四位同學(xué)利用同一條紙帶分別作出了如圖乙所示的四幅v-t圖像,其中最規(guī)范的是　　　　(填字母),由此圖像得到的加速度是　　　　m/s2。?
答案:(2)A　0.483
(3)在圖乙選項A中,圖線與縱軸交點的物理意義是　 。?
解析:(3)圖線與縱軸交點表示小車在計時開始時的速度大小。
答案:(3)計時開始時小車的速度
類型三　方案拓展與實驗創(chuàng)新
[例3] 水平面上的小球在風(fēng)洞中受到風(fēng)力作用而做加速度不變的加速運(yùn)動,其頻閃照片如圖所示?，F(xiàn)利用該素材“探究小球的運(yùn)動”。若已知小球的直徑,還需要拍攝者提供哪些信息?你認(rèn)為應(yīng)該怎樣做才可獲取實驗結(jié)論?

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1 勻變速直線運(yùn)動的研究

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