4．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，依图象求小车的加速度时，交流电的频率为60Hz而未被发觉，仍用50Hz进行数据处理，这样计算的加速度值比真实值是　

　　　 (填“偏大”、“偏小”或“不变”)

[综合评价]

28.84cm,30.07cm.请作出其图象，并分析小车的运动特点。

3．如图是某一做直线运动的小车(后连纸带)通过打点计时器时打出的一段纸带，图中的0、1、2、3、4、5、6为按时间顺序选取的7个计数点，每相邻两个点中间都有4个点未画出，用米尺量出1、2、3、4、5、6点到0点的距离分别是8.78cm,16.08cm,21.87cm,26.16cm,

2．关于“探究小车速度随时间变化的规律”的实验操作，下列说法错误的是(　 )

A．长木板不能侧向倾斜，也不能一端高一端低

B．在释放小车前，小车应紧靠在打点计时器上

C．应选接通电源，待打点计时器开始打点后再释放小车

D．要在小车到达定滑轮前使小车停止运动

1．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(填编号)

(1)打点计时器(2)天平(3)低压交流电源(4)低压直流电源(5)细绳和纸带(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　　　　　　　　　　 。

2．实验结果处理：

对本实验得到的纸带要求同学们能够：(1)求出某时刻的瞬时速度；(2)由计算出的速度值作出图象；(3)由图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律；(4)由图象求出小车运动的加速度。

例4 　在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图2所示给出了从0点开始，每5个点取一个计算点的纸带，其中1、2、3、4、5、6都为计数点，测得那么：

(1)在计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为：　　　 　　　　　　　　　　　　　　　　。

(2)在平面直角坐标系中作出图象。

(3)分析小车运动速度随时间变化的规律。

解析：(1)显然，两相邻的计数点之间的时间间隔。对应各点的速度分别为：

(2)利用描点法作出图象，如图3所示

(3)小车运动的图象是一条倾斜的直线，说明速度随时间均匀增加，它们成“线性关系”。

例5 在“探究小车速度随时间变化规律”实验中，某同学改变钩码个数，得到两条点迹清晰的纸带，描点画出的图象，如图4所示，试根据图象描述小车运动速度随时间变化的规律。

解析：因为图象是一条倾斜的直线，说明小车的速度随时间均匀增加，即都做匀加速直线运动，A的初速度为零，B的初速度为。

例6 　如图5是某同学打点计时器研究物体运动规律时得到的一段纸带。根据图中的数据，计算物体在AB段、BC段、CD段和DE段的平均速度大小，判断物体运动的性质。

解析：通过数相邻计数点间的间隔个数，找出每段的时间，然后利用平均速度的公式进行计算。　　 由可得

由以上计算数据可以判断出在误差允许的范围内，物体运动的性质是：先加速运动后匀速运动。

[规律总结]　 根据打点的纸带判断物体的运动情况，一般的方法是取连续相等的时间间隔，看相等时间内发生的位移是否相等来判断是匀速运动还是变速运动；相等时间内的位移是逐渐增大还是逐渐减小来判断是加速运动还是减速运动。当然也可以先求出每段上的平均速度，看这些平均速度是否相等来判断。

例7 在研究匀变速直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下：

为了计算加速度，合理的方法是(　　 )

A．根据任意两计数点的速度用公式算出加速度

B．根据实验数据画出图象，量出其倾角，由公式求出加速度

C．根据实验数据画出图象，由图线上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式算出加速度

D．依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度

解析：方法A偶然误差较大，方法D实际上也仅由始末两个速度决定，偶然误差也比较大，只有利用实验数据画出对应的图象，才可充分利用各次测量数据，减少偶然然误差，由于在物理图象中，两坐标轴的分度大小往往是不相等的，根据同一组数据，可以画出倾角不同的许多图象，方法B是错误的，正确的方法是根据图象找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公式算出加速度，即方法C。

[同步检测]

1．操作注意点：

(1)交流电源的电压及频率要符合要求。

(2)实验前要检查打点的稳定性和清晰程度，必要时要调节振针的高度和更换复写纸。

(3)接通和切断电源要及时，要先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再让纸带运动。

(4)复写纸不要装反，每打完一条纸带，应调整一下复写纸的位置，以保证打点清晰。

例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．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码

G．断开电源，取出纸带

解析：正确的实验步骤是：把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木板的没有滑轮的一端，并连好电路，把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，另一端吊合适的钩码，把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面，使小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车，让小车运动，打完一条纸带，断开电源，取下纸带，换上新纸带，再重做两次，即顺序为：DBFAEGC。

例2 电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，当电源的频率为50Hz时，振针每隔

　　　 s打一点。现在用打点计时器测定物体的速度，当电源的频率低于50Hz时，如果仍按50Hz的时间间隔打一个点计算，则测出的速度值将比物体真实的速度值　　　　　　 。

解析：打点计时器打点的频率是由电源的频率决定的，且打点的频率等于电源的频率。当交流电的频率为50Hz时，打点计时器每隔0.02s打一个点，当交流电的频率低于50Hz时，打点计时器打点的时间间隔将大于0.02s，计算速度时如果仍按0.02s计算，由可得，测量值偏小将导致测出的速度大于真实值。

例3 课本上“……将细绳绕过滑轮，下面挂上适当的钩码，小车在钩码的牵引下运动。”其中，你对“适当的钩码”如何理解？

解析：钩码的个数决定小车所受的牵引力，小车在不同牵引力作用下的运动不同。若钩码个数过多，在纸带上打的点过少；若钩码个数过少，在纸带上打的点过密，这两种情况都不利于对实验数据的分析。

4．实验步骤

(1)如图1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。

(2)把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上适量的钩码，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)把小车停在靠近打点计时器处，　　　　 ③　　　　 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。换上新的纸带，重复实验三次。

(4)从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点，为了测量方便和减小误差，通常不用每打一次点的时间作为时间的单位，而用每打五次点的时间作为时间的单位，就是T=　　　　 ④　　　　　 。在选好的开始点下面标A，在第六个点下面标B，在第十一个点的下面标C，依此类推A、B、C、D……叫做计数点，如图两个相邻计数点的距离分别是、、…

(5)测出六段位移、、、、、长度，把测量结果记入下表中。

(6)根据测量结果，利用“实验原理”中给出的公式计算瞬时速度的值填入下表。

位置编号	A	B	C	D	E	F
	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5

[同步导学]

3．实验器材

打点计时器、纸带、　　 ①　 、导线、　　　　　 ②　　　　　 、小车、钩码。

2．实验原理

(1)电磁打点计时器：它是利用电磁感应原理打点计时的一种仪器。当交流电源频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点，即打出的纸带上每相邻两点间的时间间隔为0.02s。

(2)图象法：根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，即。求出打第个计数点时纸带的瞬时速度，再作出图象，分析与t的关系。