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测小车的速度加速度实验报告单

测小车的速度加速度实验报告单
测小车的速度加速度实验报告单

高一物理实验报告班级姓名小组

测定小车的速度随时间变化的规律

实验目的(1)会正确使用打点计时器,并会分析匀变速直线运动的纸带。(2)会用描点法作出v-t 图象。

(3)会求小车的加速度。

实验带有定滑轮的长木板、小车、带有小钩的细线、钩码若干、打点计时器、纸带、坐标

器材纸,、、导线若干、夹子

1实验准备

1、电火花计时器使用电源,当电源频率为50Hz时,每隔打一次点,打点

时间间隔由决定(选填“电压大小”或“电源频率”)。

2、下图为打点计时器打出的纸带的一部份,点间时间隔为T,尽可能精确测 B 点的瞬

时速度的表达式是V B =

x1 x2 x

3

x4 x5

A B C D

O E

3、加速度的表达式:

2实验操作(1)把带有滑轮的长木板平放在实验桌上。

(2)把打点计时器固定在长木板的一端并连接好电源,将纸带穿过打点计时器限

位孔(从墨粉纸下面穿过)。

(3)将小车靠近打点计时器放在长木板上,把纸带的一端固定在小车后端。

(4)将细绳绕过定滑轮,细绳的一端连在小车的前面,另一端挂上适当的钩码。

(5)先接通,计时器打点稳定后再放开小车,让小车拉着纸带运动,打完一条纸带后立即关闭

(6)换上新纸带重复操作三次.

3数据处理

(1)舍掉纸带开头一些过于密集的点迹,找一个适当的点做为计时起点,并记为

0 点。

(2)从起点开始,每隔 4 个点取一个计数点,分别记为1、2、3、4、5 点。

(3)用直尺分别测量各个计数点间的距离,填入下表。

(4)根据相邻的两个计数点间的距离分别测量中间的计数点1、2、3、4 的瞬时速度,把各个计数点的瞬时速度填入下表。

计数点序号 1 2 3 4 5 6 计数点对应的时刻(s)0.10 0.40 0.60 各计数点间的距离

通过各计数点的速度(cm/s)

(5)以速度v 为纵轴,时间t 为横轴建立直角坐标系。根据表中的v、t 数据,选择适当的坐标单位在坐标系中描点。

v

t

(5)计算小车的加速度:

实验

结论

如果v-t 图像是一条倾斜的直线,说明小车做,加速度为

误差分析(1)系统误差:木板各处的摩擦程度不同

(2)偶然误差:。

实验:探究小车速度随时间变化的规律 专题卷 (全国通用)

物理二轮实验:探究小车速度随时间变化的规律专题卷(全国通用)1.(2018·北京卷)用图1所示的实验装置研究小车速度随时间变化的规律。 主要实验步骤如下: a.安装好实验器材。接通电源后,让拖着纸带的小车沿长木板运动,重复几次。 b.选出一条点迹清晰的纸带,找一个合适的点当作计时起点O(t=0),然后每隔相同的时间间隔T选取一个计数点,如图2中A、B、C、D、E、F……所示。 c.通过测量、计算可以得到在打A、B、C、D、E……点时小车的速度,分别记作v1、v2、v3、v4、v5……。 d.以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系,在坐标纸上描点,如图3所示。 结合上述实验步骤,请你完成下列任务: (1)在下列仪器和器材中,还需要使用的有和(填选项前的字母)。 A.电压合适的50 H 交流电源 B.电压可调的直流电源 C.刻度尺 D.秒表

E.天平(含砝码) (2)在图3中已标出计数点A、B、D、E对应的坐标点,请在该图中标出计数点C对应的坐标点,并画出v–t图象。 (3)观察v–t图象,可以判断小车做匀变速直线运动,其依据是。v–t图象斜率的物理意义是。 (4)描绘v–t图象前,还不知道小车是否做匀变速直线运动。用平均速度表示各计数点的瞬时速度,从理论上讲,对△t的要求是(选填“越小越好”或“与大小无关”);从实验的角度看,选取的△x大小与速度测量的误差(选填“有关”或“无关”)。学/ - (5)早在16世纪末,伽利略就猜想落体运动的速度应该是均匀变化的。当时只能靠滴水计时,为此他设计了如图4所示的“斜面实验”,反复做了上百次,验证了他的猜想。请你结合匀变速直线运动的知识,分析说明如何利用伽利略“斜面实验”检验小球的速度是随时间均匀变化的 。 【答案】(1)A C (2)如图所示(3)小车的速度随时间均匀变化加速度(4)越小越好 有关(5)如果小球的初速度为0,其速度,那么它通过的位移x∝t2。因此,只要测量小球通过不同位移所用的时间,就可以检验小球的速度是否随时间均匀变化 【解析】(1)打点计时器需用交流电源;为了计算速度需要利用刻度尺测量长度。故需要的仪器选AC。(2)利用所给点迹描点连线,得图象如图所示。

测量平均速度

测量平均速度 集团企业公司编码:(LL3698-KKI1269-TM2483-LUI12689-ITT289-

测量平均速度 教学目标 【知识与技能】 学会使用停表和刻度尺正确地测量时间和距离,并求出平均速度。 【过程与方法】 体会设计实验、实验操作、纪录数据、分析实验数据的全过程。 【情感态度与价值观】 逐步培养学生学会写简单的实验报告。 教学重点:使学生会用停表和刻度尺正确测量平均速度,加深对平均速度的理解。 教学难点:设计实验测量物体的平均速度。 教学方法:演示法、观察法、分析讨论法 教学过程 一.谈话导入 放学回家骑车行驶在斜坡上,感觉车越往下运动速度越快。小明想:车在斜坡上向下运动的速度究竟有没有变化呢?同学们,证明自己或别人的看法是否正确,需要收集有说服力的证据才行,大家想一想,(测量出速度)那我们现在出去测量你觉得合适吗?想想能 否通过设计一个模型,做个实验来研究呢? 二.研究新知 出示一个这样的模型,这个模型是研究什么问题的呢?或者说通过这个模型你可以提出什么问题呢?(提出问题:如小车从斜面上滚下来速度是否变化?如何变化?)现在你们猜想一下会是什么情况?(猜想与假设)。猜想后不行动永远只能是猜想,所以我们要 设计实验来证明我们的猜想(设计实验) 课本上已经设计了一个实验,请同学们自学课本第23页内容,带着问题去阅读,明 确: 实验目的:学会测量平均速度(板书课题) 实验原理:v=s/t 实验器材:刻度尺(测量s),停表(测量t),斜面、小车、金属片教师视频演示测量平均速度的实验,请同学们仔细观察,仔细听,思考: 1.斜面上下滑的小车做什么运动? 变速直线运动 2.怎样表示小车运动的快慢? 平均速度 3.怎样测量小车的速度? 用刻度尺测出小车运动的路程s,用停表测出小车运动的时间t,由公式v=s/t可算出小车的平均速度。 4.小车运动的距离(也就是s)测量哪里到哪里的距离? 车头到车头或车尾到车尾 5.实验的过程中,斜面的坡度大一点好,还是小一点好为什么 将斜面调整好坡度,坡度既不能太陡,这样会使小车下滑的时间太短;也不能太小,由于摩擦,小车可能无法自行下滑。所以要使斜面保持较小的坡度,小车运动的时间长一些,主要是为了便于记录小车运动的时间.减少误差的产生

大学物理重力加速度的测定实验报告范文.doc

大学物理重力加速度的测定实验报告范 文 一、实验任务 精确测定银川地区的重力加速度 二、实验要求 测量结果的相对不确定度不超过5% 三、物理模型的建立及比较 初步确定有以下六种模型方案: 方法一、用打点计时器测量 所用仪器为:打点计时器、直尺、带钱夹的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等. 利用自由落体原理使重物做自由落体运动.选择理想纸带,找出起始点0,数出时间为t的p点,用米尺测出op的距离为h,其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2,将所测代入即可求得g. 方法二、用滴水法测重力加速度 调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n 取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法三、取半径为r的玻璃杯,内装适当的液体,固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速度ω匀速旋转,这时液体相对于玻璃

杯的形状为旋转抛物面 重力加速度的计算公式推导如下: 取液面上任一液元a,它距转轴为x,质量为m,受重力mg、弹力n.由动力学知: ncosα-mg=0 (1) nsinα=mω2x (2) 两式相比得tgα=ω2x/g,又tgα=dy/dx,∴dy=ω2xdx/g, ∴y/x=ω2x/2g. ∴ g=ω2x2/2y. .将某点对于对称轴和垂直于对称轴最低点的直角坐标系的坐标x、y测出,将转台转速ω代入即可求得g. 方法四、光电控制计时法 调节水龙头阀门,使水滴按相等时间滴下,用秒表测出n个(n 取50—100)水滴所用时间t,则每两水滴相隔时间为t′=t/n,用米尺测出水滴下落距离h,由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2. 方法五、用圆锥摆测量 所用仪器为:米尺、秒表、单摆. 使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动,用直尺测量出h(见图1),用秒表测出摆锥n转所用的时间t,则摆锥角速度ω=2πn/t 摆锥作匀速圆周运动的向心力f=mgtgθ,而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上几式得: g=4π2n2h/t2. 将所测的n、t、h代入即可求得g值.

大学物理实验报告范例(验证牛顿第二定律)

大学物理实验报告范例(验证牛顿第二定律)

怀化学院

1 、 速度测量 挡光片宽度Δs 已知,用计时测速仪测出挡光片通过光电门时的挡光时间Δt,即可测出平均速度,因Δs 很小,该平均速度近似为挡光片通过光电门时的瞬时速度,即: 瞬时速度:t s dt ds t s v t ??≈=??=→?lim MUJ-5B 计时仪能直接计算并显示速度。 2、 加速度测量

(1)验证质量不变时,加速度与合外力成正比。 用电子天平称出滑块质量滑块m ,测速仪功能选“加速度”, 按上图所示放置滑块,并在滑块上加4个砝码(每个砝码及砝码盘质量均为5g),将滑块移至远离滑轮一端,使其从静止开始作匀加速运动,记录通过两个光电门之间的加速度。再将滑块上的4个砝码分四次从滑块上移至砝码盘上,重复上述步骤。 (2)验证合外力不变时,加速度与质量成反比。 计时计数测速仪功能设定在“加速度”档。在砝码盘上放一个砝码(即 g m 102=),测量滑块由静止作匀加速运动时的加速度。再将四个配重块(每个配重 块的质量均为m ′=50g)逐次加在滑块上,分别测量出对应的加速度。 【数据处理】 (数据不必在报告里再抄写一遍,要有主要的处理过程和计算公式,要求用作图法处理的应附坐标纸作图或计算机打印的作图) 1、由数据记录表3,可得到a 与F 的关系如下: 由上图可以看出,a 与F 成线性关系,且直线近似过原点。 上图中直线斜率的倒数表示质量,M=1/0.0058=172克,与实际值M=165克的相对误差: %2.4165 165 172=- 可以认为,质量不变时,在误差范围内加速度与合外力成正比。 2、由数据记录表4,可得a 与M 的关系如下:

2.1实验:探究小车速度随时间变化的规律(随堂练习)

实验:探究小车速度随时间变化的规律学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________ 第I卷(选择题) 请点击修改第I卷的文字说明 一、选择题 1.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,下列说法中正确的是()A.长木板一定要水平摆放 B.使用刻度尺测量长度时,不必估读 C.使用刻度尺测量长度时,要估读到最小刻度的下一位 D.作v-t图象时,所描线必须经过每一个点 2.如图所示是同一打点计时器打出的4条纸带,哪条纸带的加速度最大() 3.在实验中,利用纸带上的数据和第一章的方法得出各计数点的瞬时速度后,以速度v为纵轴,以时间t为横轴建立直角坐标系。某次实验中某同学描出的点如图所示。在直角坐标系上一共描出了10个点。下列思考有道理的是() ①这10个点无论如何也不在一条直线上,因此小车运动的v-t图象不可能为一条直线,而应为一条光滑的曲线 ②这10个点中有6个点虽然不在一条直线上,但它们紧挨在一条直线附近,只有F和B两点离这条直线太远 ③在10个点当中只有4个点能画在一条直线上(A、D、G、I),有六个点不在该直线上,这条直线肯定不能表示小车运动的规律 ④与直线偏差较小的点(C、E、H、J)可能是实验误差造成的,而与直线偏离较大的点(B、F)则可能是实验中出现错误造成的 A.①③ B.②④ C.①② D.③④ 二、多选题 4.关于用打点计时器“探究小车速度随时间变化的规律”的实验,下列说法中正确的是() A.打点计时器应固定在长木板上,且靠近滑轮一端 B.开始实验时小车应靠近打点计时器一端 C.应先接通电源,待打点稳定后再释放小车 D.牵引小车的钩码个数越多越好

2.1探究小车速度随时间变化的规律实验报告

厦门大同中学物理实验报告 姓名班级座号指导教师得分 实验名称:匀变速运动的实验探究 一.实验目的 1.练习打点计时器的使用、纸带的数据处理和瞬时速度的测量方法; 2.用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动,探究小车速度随时间的变化规律; 3.能用v-t图象探究小车速度随时间的变化规律。 二.实验原理 利用打出的纸带,计算出多个点的瞬时速度,分析速度和时 间的关系。 1.计算打各计数点时小车的速度,应在计数点附近取一个很 短的时间t?,用t?内的平均速度作为打该计数点小车的瞬时速 度。 2.用描点法作出小车的v-t图象,图象的斜率表示加速度。若v-t图象是一条倾斜的直线,说明小车的速度是均匀变化的。 三.实验仪器 电源、导线、打点计时器、小车、4个25 g的钩码、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸等。 四.实验步骤 1.将打点计时器用配套的螺旋夹固定在长木板的一边,连接好电路。(如无螺旋夹时可在长木板上敲几个长钉紧靠打点计时器的前后借以固定;有的用大弹簧夹子把打点计时器紧夹在长木板边缘也可,但要注意不能影响打点计时器工作。) 2.将挂有重物的细绳跨过滑轮与小车相连接。(调节滑轮的高度使细线与木板平行,小车能在木板上平稳滑行,操作时必须注意使细绳的拉力通过小车的重心,以免小车前进时小车转动或摇晃,可在系好细绳后试拉一下小车,观察车身是否作直线运动。) 3.将穿过打点计时器的纸带与小车厢连接。(操作时要将纸带紧紧地夹在小车上,以免小车运动时纸带松开,可用弹簧夹子夹住,但不要使纸带破损,以免小车启动时把纸带拉断。) 4.使小车停靠在打点计时器处,先接通电源,后释放小车,让小车在水平长木板上运动,打点计时器同时开始工作,在纸带上打出一系列的点。(操作时应试打几次,不要使点迹过分密集或过分疏散,若觉得太密集时可增加绕过滑轮线绳下所系的重物,反之则减小。) 5.打出纸带后,关闭电源,取下纸带,改变钩码的质量,重复上述步骤,多打出几条纸带(3-5条)。

大学物理实验报告-单摆测重力加速度

大学物理仿真实验 实验报告 拉伸法钢丝测杨氏模量 实验名称:拉伸法测金属丝的杨氏模量

一、实验目的 1、学会测量杨氏模量的一种方法; 2、掌握光杠杆放大法测量微小长度的原理; 3、学会用逐差法处理数据; 二、实验原理 任何物体(或材料)在外力作用下都会发生形变。当形变不超过某一限度时,撤走外力则形变随之消失,为一可逆过程,这种形变称为弹性形变,这一极限称为弹性极限。超过弹性极限,就会产生永久形变(亦称塑性形变),即撤去外力后形变仍然存在,为不可逆过程。当外力进一步增大到某一点时,会突然发生很大的形变,该点称为屈服点,在达到屈服点后不久,材料可能发生断裂,在断裂点被拉断。人们在研究材料的弹性性质时,希望有这样一些物理量,它们与试样的尺寸、形状和外加的力无关。于是提出了应力F/S(即力与力所作用的面积之比)和应变ΔL/L(即长度或尺寸的变化与原来的长度或尺寸之比)之比的概念。在胡克定律成立的范围内,应力和应变之比是一个常数,即 / ) /( =/ / ((1) ? ) FL = S L L L E? F S E被称为材料的杨氏模量,它是表征材料性质的一个物理量,仅与材料的结构、化学成分及其加工制造方法有关。某种材料发生一定应变所需要的力大,该材料的杨氏模量也就大。杨氏模量的大小标志了材料的刚性。

通过式(1),在样品截面积S 上的作用应力为F ,测量引起的相对伸长量ΔL/L ,即可计算出材料的杨氏模量E 。因一般伸长量ΔL 很小,故常采用光学放大法,将其放大,如用光杠杆测量ΔL 。光杠杆是一个带有可旋转的平面镜的支架,平面镜的镜面与三个足尖决定的平面垂直,其后足即杠杆的支脚与被测物接触,见图1。当杠杆支脚随被测物上升或下降微小距离ΔL 时,镜面法线转过一个θ角,而入射到望远镜的光线转过2θ角,如图2所示。当θ很小时, l L /tan ?=≈θθ (2) 式中l 为支脚尖到刀口的垂直距离(也叫光杠杆的臂长)。根据光的反射定律,反射角和入射角相等,故当镜面转动θ角时,反射光线转动2θ角,由图可 D b =≈θθ22tan (3) 式中D 为镜面到标尺的距离,b 为从望远镜中观察到的标尺移动的距离。 从(2)和(3)两式得到 D b l L 2=? (4) 由此得 D bl L 2=? (5)

加速度的测量实验完整版报告

本科生课程论文报告 课程名称:中学物理实验研究 课程论文题目:加速度的测量 姓名:黄珊 学号: 2014000135 所在学院:教师教育学院 专业:物理行知班 任课教师:王凤兰

实验五加速度的测量 实验目的通过测量轨道小车的加速度,加深对加速度的理解。 实验器材朗威DISLab数据采集器、计算机、郎威DISLab力学轨道及配套小车、挡光片等附件。 实验原理由定义:加速度a=(Vt-V0)/t。 实验步骤 1、使用DISLab力学轨道附件中的“I”型支架将两只光电门传 感器固定在力学轨道一侧,将光电门分别接入数据采集器的 第一、二通道; 2、将轨道的一端调高,在小车上安装宽度为0.020m的“I”型 挡光板,调整光电门的位置,使小车及当光板能够顺利通过 并挡光; 3、打开“计算表格”,点击“变量”,启用“挡光片经过两个光 电门的时间”功能,软件默认变量为t12,定义挡光片的宽 度为“d”,输入固定值0.030; 4、点击“开始”,令小车从轨道高端下滑,使挡光片依次通过 两光电门,则挡光片通过两光电门传感器的时间t1、t2和经 过两光电门的时间t12会记录在表格中; 5、使小车自轨道高端下滑,并注意每次起点均不相同,重复测 量多次(注意操作中不要发生误挡光); 实验图像 实验装置图 加速度测量结果 实验分析在实验的六次过程中,加速度的值几乎相等。 误差分析存在一定的人为因素和偶然因素对实验的影响 实验总结小车经过光电门1和光电门2的六次实验过程中,加速度的值相等。 加速度是速度变化量与发生这一段变化所用时间的比值。只要速度 变化量与时间的比值相等,那么加速度就相等。

物理必修一2.1实验:探究小车速度随时间变化的规律优质试题练习题

2.1课堂练习 知识点1.会正确使用打点计时器打出的匀变速直线运动的纸带。 2.会用描点法作出 v-t 图象。 3.能从 v-t 图象分析出匀变速直线运动的速度随时间的变化规律。 一、实验操作 一.实验目的 探究小车速度随 变化的规律。 二.实验原理 利用 打出的纸带上记录的数据,以寻找小车速度随时间变化的规律。 三.实验器材 打点计时器、低压 电源、纸带、带滑轮的长木板、小车、 、细线、复写纸片、 。 四.实验步骤 1.在探究小车速度随时间变化的规律的实验中,按照实验进行的先后顺序,将下述步骤地代号填在横线上 。 A .把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面 B .把打点计时器固定在木板的没有滑轮的一端,并连好电路 C .换上新的纸带,再重做两次 D .把长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面 E .使小车停在靠近打点计时器处,接通电源,放开小车,让小车运动 F .把一条细线拴在小车上,细线跨过定滑轮,下边吊着合适的钩码 G .断开电源,取出纸带 2.在下列给出的器材中,选出“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中所需的器材并填在横线上(填序号)。 ①打点计时器 ②天平 ③低压交流电源 ④低压直流电源 ⑤细线和纸带 ⑥钩码和小车 ⑦秒表 ⑧一端有滑轮的长木板 ⑨刻度尺 选出的器材是 3.某同学在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度如表格中所示: 请作出小车的图象,并分析运动特点。 4.两做直线运动的质点A 、B 的 v- t 图象如图所示,试分析它们的运动情况。 5.一个人沿平直的街道匀速步行到邮局去发信,又以原速率步行返回原处,设出发时的方向为正,在下列 v 1 v 2 21第 4 题图

大学物理实验报告单摆测重力加速度

——利用单摆测重力加速度 班级: 姓名: 学号: 西安交通大学模拟仿真实验实验报告 实验日期:2014年6月1日 老师签字:_____ 同组者:无 审批日期:_____ 实验名称:利用单摆测量重力加速度仿真实验 一、实验简介 单摆实验是个经典实验,许多著名的物理学家都对单摆实验进行过细致的研究。本实验的目的是学习进行简单设计性实验的基本方法,根据已知条件和测量精度的要求,学会应用误差均分原则选用适当的仪器和测量方法,学习累积放大法的原理和应用,分析基本误差的来源及进行修正的方法。 二、实验原理 用一根绝对挠性且长度不变、质量可忽略不计的线悬挂一个质点,在重力作用下在铅垂平面内作周期运动,就成为单摆。单摆在摆角小于5°(现在一般认为是小于10°)的条件下振动时,可近似认为是简谐运动。而在实际情况下,一根不可伸长的细线,下端悬挂一个小球。当细线质量比小球的质量小很多,而且小球的直径又比细线的长度小很多时,此种装置近似为单摆。单摆带动是满足下列公式: 进而可以推出: 式中L 为单摆长度(单摆长度是指上端悬挂点到球重心之间的距离);g 为重力加速度。如果测量得出周期T 、单摆长度L ,利用上面式子可计算出当地的重力加速度g 。 西安交通大学物理仿真实验报告

三、实验内容 1. 用误差均分原理设计单摆装置,测量重力加速度g. 设计要求: (1)根据误差均分原理,自行设计试验方案,合理选择测量仪器和方法. (2)写出详细的推导过程,试验步骤. (3)用自制的单摆装置测量重力加速度g,测量精度要求△g/g < 1%. 可提供的器材及参数: 游标卡尺,米尺,千分尺,电子秒表,支架,细线(尼龙线),钢球,摆幅测量标尺(提供硬白纸板自制),天平(公用). 假设摆长l≈70.00cm;摆球直径D≈2.00cm;摆动周期T≈1.700s; 米尺精度△ 米≈0.05cm;卡尺精度△ 卡 ≈0.002cm;千分尺精度△ 千 ≈0.001cm; 秒表精度△ 秒 ≈0.01s;根据统计分析,实验人员开或停秒表反应时间为0.1s 左右,所以实验人员开,停秒表总的反应时间近似为△ 人 ≈0.2s. 2. 对重力加速度g的测量结果进行误差分析和数据处理,检验实验结果是否 达到设计要求. 3. 研究单摆周期与摆长,摆角,悬线的质量和弹性系数,空气阻力等因素的关 系,试分析各项误差的大小. 四、实验仪器 单摆仪,摆幅测量标尺,钢球,游标卡尺(图1-图4)

21探究小车速度随时间变化的规律实验报告

物理实验报告 姓名班级学号指导教师得分 实验名称:探究小车速度随时间变化的规律 一.实验目的 1.进一步练习打点计时器的使用、纸带的数据处理和瞬时速度的测量方法; 2.用打点计时器研究小车在重物牵引下的运动,探究小车速度随时间的变化规律; 3.能用v-t图象探究小车速度随时间的变化规律。 二.实验原理 利用打出的纸带,计算出多个点的瞬时速度,分析速 度和时间的关系。 1.计算打各计数点时小车的速度,应在计数点附近取 一个很短的时间t?,用t?内的平均速度作为打该计数点 小车的瞬时速度。 2.用描点法作出小车的v-t图象,图象的斜率表示加速度。若v-t图象是一条倾斜的直线,说明小车的速度是均匀变化的。 三.实验仪器 电源、导线、打点计时器、小车、4个25 g的钩码、一端带有滑轮的长木板、带小钩的细线、纸带、刻度尺、坐标纸等。 四.实验步骤 1.将打点计时器用配套的螺旋夹固定在长木板的一边,连接好电路。(如无螺旋夹时可在长木板上敲几个长钉紧靠打点计时器的前后借以固定;有的用大弹簧夹子把打点计时器紧夹在长木板边缘也可,但要注意不能影响打点计时器工作。) 2.将挂有重物的细绳跨过滑轮与小车相连接。(调节滑轮的高度使细线与木板平行,小车能在木板上平稳滑行,操作时必须注意使细绳的拉力通过小车的重心,以免小车前进时小车转动或摇晃,可在系好细绳后试拉一下小车,观察车身是否作直线运动。) 3.将穿过打点计时器的纸带与小车厢连接。(操作时要将纸带紧紧地夹在小车上,以免小车运动时纸带松开,可用弹簧夹子夹住,但不要使纸带破损,以免小车启动时把纸带拉断。)

4.使小车停靠在打点计时器处,先接通电源,后释放小车,让小车在水平长木板上运动, 打点计时器同时开始工作,在纸带上打出一系列的点。(操作时应试打几次,不要使点迹过分密集或过分疏散,若觉得太密集时可增加绕过滑轮线绳下所系的重物,反之则减小。) 5.打出纸带后,关闭电源,取下纸带,改变钩码的质量,重复上述步骤,多打出几条纸带(3-5条)。 6.实验操作完毕,整理器材,进行数据处理。 五.数据处理 1.纸带的选取:选择点迹较清晰的,舍掉开头一些过于密集的点,找到适当的点为计时起点。 2.采集数据的方法 选择合适的纸带,舍去开头的较密集的点,在后面便于测量的地方找一个起始点,把每打五次的时间作为时间单位,即T=0.02×5s=0.1s。在纸带上从第一个点开始,每隔5点一次标上0,1,2,3,……。测量各个计数点到起点的距离x 1 ,x 2 ,x 3 ...,然后计算出相邻计数点之间 的距离x 01 ,x 12 ,x 13 …… 3.瞬时速度的计算 2 1 ?X D E F △x0△x1△x2△x3 1 2 0 3 4 5 cm 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

实验练习,测量平均速度

1.在“测平均速度”的实验中:1>. 本实验的原理:; 2>.本实验除图2所示的器材外,还缺; 3>.用刻度尺测出S=78cm,用停表测出t=2S,则 本实验中的平均速度= m/s。 2.一个小球从斜面滚下,用闪频照相机每隔0.1s 拍摄一次,记录小球运动情况的照片如图3所示。 则小球从A点运动到D点用时_____s,平均速度 为__ _m/s,小球整个运动过程中速度越来越 __ ___。 3.如图所示,这是小明设计的“测平均速度的 实验”装置,利用这个装置测小车在斜面上做变 速直线运动的平均速度.这个实验的原理是,实 验必须测量的物理量是和.如图,若秒表每格为 1s,该次实验中,小车通过全程的平均速度 v=m/s,实验中小车通过上半路程的平均速度小 车通过下半路程的平均速度(填“大于”、“小于” 或“等于”). 4.如图是某实验小组做”测平均速度”的情形. (1)测平均速度的原理是 (2)小车从位置A开始沿直线运动到位置B为 止,通过的距离是cm. (3)小车从位置A出发开始计时,到位置B时, 所用时间如数字钟所示,小车从A到B所用时 间是s. (4)小车的平均速度是m/s. 5.如图所示是测量小车沿斜面下滑的平均速度的 实验. (1)该实验目的是练习用测平均速度. (2)该实验原理是. (3)实验时观察到,小车沿斜面顶端下滑到斜 面底端的运动是直线运动.(选填“匀速” 或“变速”) (4)实验中测得路程s1上的平均速度为v1,路 程s2上的平均速度为v2,路程s3上的平均速度 为v3.那么,v1、v2、v3的大小关系是. (选 填>、<、=) 6.在用如图所示的方法“测平均速度”的实验 中,请据图回答问题: (1)实验原理是; (2)在实验中,除了用到如图所示的器材外, 还缺少; (3)所测路程为m. (4)假设所用时间为7s,那么小车的平均速度 m/s. (5)实验时,斜面的坡度应很小,其原因是为 了. 图3 图2

单摆测量重力加速度教案

用单摆测重力加速度 一、教学任务分析 高一学生已经学习了自由落体运动,了解了重力加速度的概念;本章前几节又学习了简谐运动,研究了单摆的振动周期,知道周期公式以及成立的条件。知识背景充足。我认为这一节课一是让学生加深对单摆简谐运动的理解和认识,二是培养学生实验技能,加强学生的科学素养,这才是这一节课最重要的目的。 二、教学目标 1、知识与技能 (1)、使学生学会用单摆测定当地的重力加速度; (2)、使学生学会处理数据的方法; (3)、让学生能正确熟练地使用秒表。 2、过程与方法 学生发散思维、探究重力加速度的测量方法──明确本实验的测量原理──组织实验器材、探究实验步骤──进行实验──分析数据,得出实验结论。这一条探究之路。 3、情感态度与价值观 (1)、通过课堂活动、讨论与交流培养学生的团队合作精神。 (2)、通过对振动次数的计数等培养学生仔细观察、严谨治学的科学素养。 三、教学重点与难点 重点: 1.了解单摆的构成。 2. 单摆的周期公式。 3. 处理数据的方法。 难点: 1. 计时的准确性。 2. 计数的准确性。 四、教学资源: 长约一米的细丝线、通过球心开有小孔的金属球、带有铁夹的铁架台、毫米刻度尺、秒表。多媒体。 五、教学设计思路 本设计的基本思路是: 第一,通过计时时刻的确定(以最低点速度最快时为计时起点)、推导用单摆测重力 加速度的公式(g= 2 2 4L T π? ? )、摆球的要求(重且小)、摆长的确定(从球重心到悬点的长 度)及单摆做简谐运动的条件(在一个平面内运动且摆角小于50)。 第二,通过探讨测量加速度的方法,编写实验步骤时要指明器材、方法和公式;根据实验原理确定器材、通过测定摆球直径了解有效数字和精确度的匹配;通过测量30-50次全振动的时间确定周期以减小偶然误差;数据处理的两种方法平均法和图像法;试着分析实验误差。 第三,用分组探究、分析讨论的方法使学生深刻体会、经历实验的过程,让学生明白做什么,为什么这样做,这样做的误差在哪里,做一个实验的设计者和操作者,而不是旁观者和执行者。切实提高学生的实验技能,培养他们对物理实验的热情和素养。最后让学生利用课堂学到的实验技能写出用打点计时器测重力加速度的实验报告,加以巩固和提高。

(完整版)重力加速度的测定实验报告

重力加速度的测定 一,实验目的 1,学习秒表、米尺的正确使用 2,理解单摆法和落球法测量重力加速度的原理。 3,研究单摆振动的周期与摆长、摆角的关系。 4,学习系统误差的修正及在实验中减小不确定度的方法。 二,实验器材 单摆装置,停表(精度为0.01s),钢卷尺(精度为1mm),游标卡尺(精度为0.02mm) 三,实验原理 单摆是由一根不能伸长的轻质细线和悬在此线下端体积很小的重球所构成。在摆长远大于球的直径,摆球质量远大于线的质量的条件下,将悬挂的小球自平衡位置拉至一边(很小距离,摆角小于5°),然后释放,摆球即在平衡位置左右作周期性的往返摆动,如图2-1所示。 f =F sinθf θ T=F cosθ F= mg L 单摆原理图

摆球所受的力f 是重力和绳子张力的合力,f 指向平衡位置。当摆角很小时(θ<5°),圆弧可近似地看成直线,f 也可近似地看作沿着这一直线。设摆长为L ,小球位移为x ,质量为m ,则 L x = θsin f=θsin F =-L x mg - =-m L g x 由f=ma ,可知a=- L g x 式中负号表示f 与位移x 方向相反。 单摆在摆角很小时的运动,可近似为简谐振动,比较谐振动公式:a = m f =-ω2 x 可得ω=l g ,即02 22=+x dt x d ω,解得)cos(0?ω+=t A x ,0A 为振幅,?为初相。 应有[])2cos())((cos )cos(000?πω?ω?ω++=++=+=t A T t A t A x 于是得单摆运动周期为:T =ωπ 2=2πg L 即 T 2=g 2 4πL 或 g=4π22 T L 又由于细线不是完全没有质量,他在外力作用下也不可能完成伸长,所以,单摆的重力加速度公式修正为 22 21 4T d L g +=π 四,实验步骤 1,数据采集 (1)测量摆长L 用米尺测量摆球支点和摆球顶点或最低点的间距l ,用游标卡尺测量小球的直径d,则摆长 d l L 2 1+= (2)测量摆动周期 用手把摆球拉至偏离平衡位置约? 5放开,让其在一个铅直面内自由摆动,当小球通过平衡位置的瞬间,开始计时,连续默数100次全振动时间为t ,再除以100,得到周期T 。 (3)将所测数据列于下表中,并计算出摆长、周期及重力加速度。

1-实验:探究小车速度随时间变化的规律-教学设计-教案

教学准备 1. 教学目标 知识与技能 1.根据相关实验器材,设计实验并熟练操作.会运用已学知识处理纸带,求各点瞬时速度. 2.会用表格法处理数据,并合理猜想.巧用v-t图象处理数据,观察规律. 3.掌握画图象的一般方法,并能用简洁语言进行阐述. 过程与方法 1.初步学习根据实验要求设计实验、完成某种规律的探究方法.对打出的纸带,会用近似的方法得出各点瞬时速度. @ 2.初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法. 3.认识数学化繁为简的工具作用,直观地运用物理图象展现规律,验证规律. 情感态度与价值观 1.通过对小车运动的设计,培养积极主动思考问题的习惯,并锻炼思考的全面性、准确性与逻辑性. 2.通过对纸带的处理、实验数据的图象展现,培养实事求是的科学态度,能灵活地运用科学方法来研究问题、解决问题,提高创新意识. 2. 教学重点/难点 教学重点 1.由实验数据得出v-t图象. " 2.由v-t图象得出小车的速度随时间变化的规律. 教学难点 1.实验探究过程注意事项. 2.实验数据的处理. 3. 教学用具

多媒体 4. 标签 教学过程 ? 情景导入 放眼所见,物体的运动规律各不相同.如图2-1-1,飞机着陆时的运动,火车出站时的运动,鸟儿在空中飞行……这些物体遵循什么样的运动规律 图2-1-1 速度是描述物体运动快慢的物理量,用它可以描述物体的具体运动情况,我们可以通过机动车的速度计得知机车某时刻的速度大小.在实验中怎样才能得知各个时刻物体运动速度的大小呢通过本节课的学习我们将知道怎样解决 这一问题. 案例导入 我们利用课余时间自己想办法探究物体的运动规律.小明同学利用频闪相机在公路旁拍摄了摩托车运动的情景,他拍摄的照片如图2-1-2所示: 。 图2-1-2 你能根据照片分析出摩托车的运动情况吗你分析的依据是什么 复习导入 (展示课件)打点计时器的构造如图2-1-3.

用打点计时器测量加速度速度-实验报告

测定匀变速直线运动的加速度-实验报告 班级________ 姓名________时间_________ 一、实验目的 1、掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法 2、测定匀变速直线运动的加速度和计算打下某点时的瞬时速度。 二、实验原理 1、由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法:若x1、x 2、x 3、x4……为相邻计数点间的距离,若△x=x2-x1=x3 -x2=……=c(常数),即连续相等的时间间隔内的位移差是恒量,则与纸带相连的物体的运动是匀变速直线运动。 2、利用某段时间里的平均速度等于该段时间中点的瞬时速度来计算打下某点时的瞬时速度. 3、由纸带求物体加速度的方法: (1)根据Xm-Xn=(m-n)aT2(T为相邻两计数点间的时间间隔),选取不同的m和n,求出几个a,再计算出其平均值即为物体运动的加速度。 (2)用V-t图像求物体的加速度:先根据时间中点的瞬时速度等于该段时间的平均速度求几个点的瞬时速度,然后做出V-t图像,图线的斜率就是物体运动的加速度。 ***逐差法:物体做匀变速直线运动,加速度是a,在各个连续相等的时间T里的位移分别是X1、X2、X3……则有:△X=X2-X1=X3-X2=X4-X3=……=aT2 . 由上式还可得到 : X4-X1=(X4-X3)+(X3-X2)+(X2-X1)=3aT2同理有 X5-X2=X6-X3=……=3aT2 可见,测出各段位移X1、X2……即可求出a1、a2、a3……,再算出a1、a2、a3……的平均值,就是我们所要测定的匀变速直线运动的加速度。 三、实验器材 四、实验步骤

五、分析与处理实验数据 1、.纸带采集 2、实验数据记录 3、计算加速度(用计算和V-T图像两种方法)和某点的瞬时速度 六、实验误差分析

测平均速度实验题

xxxXXXXX学校XXXX年学年度第二学期第二次月考 XXX年级xx班级 姓名:_______________班级:_______________考号:_______________ 题号 一、实验, 探究题 总分 得分 一、实验,探究题 (每空?分,共?分) 1、在“测平均速度的实验”中,测出物体运动的路程和运动物体通过这段路程的时间,即可求出小车的平均速度。斜面应保持较小的坡度,这是为了方便测量_____________,如图所示,该次实验中,小车通过全程的平均速度 v=___________m/s,实验中小车通过上半路程的平均速度____________小车通过下半路程的平均速度(填“大于”“小于”或“等于”) 2、小明在“测小车的平均速度”的实验中,设计了如图所示的实验装置:小车从带刻度(分度值为1 cm)的斜面顶端由静止下滑,图中的圆圈是小车到达A、B、C三处时电子表的时间显示(数字分别表示“小时:分:秒”)。 (1)该实验是根据公式进行测量的。 (2)实验中为了方便计时,应使斜面的坡度较(选填“大”或“小”)。 (3)实验前必须学会熟练使用电子表,如果让小车过了A点才开始计时,则会使所测AC段的平均速度v AC偏 (选填“大”或“小”)。 评卷人得分

3、在用如图所示的方法“测平均速度”的实验中,请据图回答问题: (1)实验原理是. (2)在实验中,除了用到如图所示的器材外,还缺少的器材是. (3)所测路程为m. (4)假设所用时间为7s,那么小车的平均速度m/s.(保留两位小数) 4、在如图所示的斜面上测量小车运动的平均速度.让小车从斜面的A点由静止开始下滑,分别测出小车到达B点和C点的时间,即可测出不同阶段的平均速度。 (l)图中AB段的路程S AB=____cm,如果测得时问t AB=1.6s.则AB段的平均速度V AB=____cm/s。 (2)在测量小车到达B点的时间时,如果小车过了B点才停止计时,测似AB段的平均速度V AB会偏___________。 (3)为了测量小车运动过程中下半程的平均速度,某同学让小车从B点由静止释放,测出小车到达C点的时间,从而计算出小车运动过程中下半程的平均速度。他的做法正确吗?_______,理由是: _________________________________________________________。 5、小明和同学们一起用硬纸板搭建了图12所示的轨道,测量小球运动的平均速度. (1)根据实验的原理,需要测量的物体量是小球运动的路程s和所用的时间t.

单摆测量重力加速度实验报告

实验报告 学生姓名: 地点:三楼物理实验室 时间: 年 月 日 同组人: 实验名称:用单摆测重力加 速度 一、实验目的 1.学会用单摆测定当地的重力加速度。 2.能正确熟练地使用停表。 二、实验原理 单摆在摆角小于10°时,振动周期跟偏角的大小和摆球的质量无关,单摆的周期公式是T =2π l g ,由此得g =4π2l T 2,因此测出单摆的摆长l 和振动周期T ,就可以求出当地的重力加速度值。 三、实验器材 带孔小钢球一个,细丝线一条(长约1 m)、毫米刻度尺一把、停表、游标卡尺、带铁夹的铁架台。 四、实验步骤 1.做单摆 取约1 m 长的细丝线穿过带孔的小钢球,并打一个比小孔大一些的结,然后把线的另一端用铁夹固定在铁架台上,并把铁架台放在实验桌边,使铁夹伸到桌面以外,让摆球自然下垂. 2.测摆长 用米尺量出摆线长l (精确到毫米),用游标卡尺测出小球直径D ,则单摆的摆长l ′=l +D 2。

3.测周期 将单摆从平衡位置拉开一个角度(小于10°),然后释放小球,记下单摆摆动30次~50次的总时间,算出平均每摆动一次的时间,即为单摆的振动周期.反复测量三次,再算出测得周期数值的平均值。 4.改变摆长,重做几次实验。 五、数据处理 方法一:将测得的几次的周期T和摆长l代入公式g=4π2l T2中算出重力加速度g的 值,再算出g的平均值,即为当地的重力加速度的值。 方法二:图象法 由单摆的周期公式T=2π l g可得l= g 4π2T 2,因此,以摆长l为纵轴,以T2为横 轴作出l-T2图象,是一条过原点的直线,如右图所示,求出斜率k,即,可求出g值.g =4π2k,k= l T2= Δl ΔT2。 (隆德地区重力加速度标准值g=9.786m/s2) 六、误差分析

实验:探究小车速度随时间变化的规律

第二章匀变速直线运动的研究 第1节实验:探究小车速度随时间变化的规律 1.为了研究小车的速度随________变化的规律,需要把__________固定在长木板上,把 ________穿过打点计时器,连在________的后面.把小车停在________打点计时器的位置.2.下列所给的器材中,“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中所需的器材有 ____________,为了达到实验目的,还缺少的实验器材是:____________. ①打点计时器②天平③低压直流电源④细绳⑤纸带⑥小车⑦钩码⑧秒表 ⑨一端带有滑轮的长木板 3.在三条纸带中选择一条最______的,为了便于测量,舍掉______一些____________的点迹,找一个适当的点当做__________. 4.在绘制速度—时间(v-t)图象时,根据实验数据在坐标系中描出的点并不都分布在一条曲线(包括直线)上,画曲线(或直线)时,应当使不落在曲线(或直线)上的点____________地分布在曲线(或直线)的两侧. 5.下表是某同学实验获得的数据,请根据表中的v、t数据在坐标系(如图1所示)中描点, 0.630.88 1.11 1.38 图1 结论:________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________. 【概念规律练】 知识点一实验的操作 1.在做探究匀变速直线运动的实验中,给你以下器材:打点计时器、电池组、纸带、复写纸、停表、天平(带砝码)、小车、钩码、细绳、一端带有定滑轮的长木板.其中不需要的器材是______、________、________,还需要增添的器材有________、________和__________.2.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,按照实验进行的先后顺序,将下列步骤的代号填在横线上____________. A.把穿过打点计时器的纸带固定在小车的后面 B.把打点计时器固定在长木板的没有滑轮的一端,并连好电路 C.换上新的纸带,再重复做两次 D.把长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面

测量重力加速度实验报告

一、复摆法测重力加速度 一.实验目的 1. 了解复摆的物理特性,用复摆测定重力加速度, 2. 学会用作图法研究问题及处理数据。 二.实验原理 复摆实验通常用于研究周期与摆轴位置的关系,并测定重力加速度。复摆是一刚体绕固定水平轴在重力作用下作微小摆动的动力运动体系。如图1,刚体绕固定轴O在竖直平面内作左右摆动,G是该物体的质心,与轴O的距离为h,θ为其摆动角度。若规定右转角为正,此时刚体所受力矩与角位移方向相反,则有 θ =, (1) M- sin mgh 又据转动定律,该复摆又有

θ I M = , (2) (I 为该物体转动惯量) 由(1)和(2)可得θωθ sin 2-= , (3) 其中I mgh = 2 ω。若θ很小时(θ在5°以内)近似有 θωθ 2-= , (4) 此方程说明该复摆在小角度下作简谐振动,该复摆振动周期为 mgh I T π =2 , (5)

设G I 为转轴过质心且与O 轴平行时的转动惯量,那么根据平行轴定律可知 2mh I I G += , (6) 代入上式得 mgh mh I T G 2 2+=π , (7) 设(6)式中的2mk I G =,代入(7)式,得 gh h k mgh mh mk T 2 22222+=+=π π, (11) k 为复摆对G (质心)轴的回转半径,h 为质心到转轴的距离。对(11)式平方则有 2 2222 44h g k g h T ππ+=, (12) 设22,h x h T y ==,则(12)式改写成 x g k g y 2 2244ππ+=, (13) (13)式为直线方程,实验中(实验前摆锤A 和B 已经取下) 测出n 组 (x,y)值,用作图法求直线的截距A 和斜率B ,由于g B k g A 2 224,4ππ==,所以

第一节《实验:探究小车速度随时间变化的规律》教案

2.1 实验:探究小车速度随时间变化的规律 教学目标 知识与技能 1.根据相关实验器材,设计实验并熟练操作.会运用已学知识处理纸带,求各点瞬时速度. 2.会用表格法处理数据,并合理猜想.巧用v-t图象处理数据,观察规律. 3.掌握画图象的一般方法,并能用简洁语言进行阐述. 过程与方法 1.初步学习根据实验要求设计实验、完成某种规律的探究方法.对打出的纸带,会用近似的方法得出各点瞬时速度. 2.初步学会根据实验数据进行猜测、探究、发现规律的探究方法. 3.认识数学化繁为简的工具作用,直观地运用物理图象展现规律,验证规律. 情感态度与价值观 1.通过对小车运动的设计,培养积极主动思考问题的习惯,并锻炼思考的全面性、准确性与逻辑性. 2.通过对纸带的处理、实验数据的图象展现,培养实事求是的科学态度,能灵活地运用科学方法来研究问题、解决问题,提高创新意识. 教学重点 1.由实验数据得出v-t图象. 2.由v-t图象得出小车的速度随时间变化的规律. 教学难点 1.实验探究过程注意事项. 2.实验数据的处理. 课前准备 1、联系实验教师,安排实验时间 2、实验仪器:打点计时器、低压交流电源、导线、纸带、带滑轮的长木板、小车、钩码、细线、复写纸片、刻度尺. 3、预习了解 1.实验目的 探究小车速度随时间变化规律.

2.实验器材 ①附有滑轮的长木板②小车③带小钩的细线④25 g的钩码3个,也可以用50 g 的钩码或用沙子和小桶代替钩码,用弹簧秤或天平称量⑤打点计时器⑥纸带⑦刻度尺⑧学生电源、导线 3.实验原理 把纸带跟运动的物体连接在一起,并穿过打点计时器.这样纸带上的点不但记录了物体的运动时间,而且相应地表示运动物体在不同时刻的位置.研究这些点的情况,就可以了解物体的运动情况. 4.实验内容 (1)如图2-1-4所示,把附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路. 图2- (2)把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,放手后,看小车能否在木板上平衡地加速滑行,然后把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面. (3)把小车停在打点计时器处,先接通电源,后释放小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点,再按同样的方法(不改变钩码)打出两条纸带.从这三条纸带中选用一条点迹清晰的,计为纸带Ⅰ. (4)增加一个钩码,按上述方法打出纸带Ⅱ. (5)在打纸带Ⅰ的基础上减少一个钩码,仍按上述方法打出纸带Ⅲ. (6)整理器材. 教学过程 导入新课 复习导入 回顾打点计时器的构造如图1

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