第4节 科学测量：做直线运动物体的瞬时速度
一、实验目的
1．学习使用打点计时器．
2．测量小车的瞬时速度．
3．判断沿斜面下滑的小车是否做匀变速直线运动．
4．能利用v－t图像求加速度．
二、实验器材
电磁打点计时器(或电火花打点计时器)、纸带、低压交流电源(或220 V交流电源)、小车、U形夹、长木板(或者轨道)、毫米刻度尺．
三、实验原理与设计
1．打点计时器及其应用
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电火花打点计时器
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电磁打点计时器
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结构图示
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工作电压
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220 V交流电
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4～6 V交流电
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打点方式
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周期性产生电火花
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振针周期性上下振动
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打点周期
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0.02 s
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0.02 s
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记录信息
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位移、时间
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2.判断物体是否做匀变速直线运动的方法
(1)利用平均速度v＝，当Δt很短时，可以近似认为平均速度等于t时刻的瞬时速度，利用速度和时间关系判断物体是否做匀变速直线运动．
(2)利用Δs＝s2－s1＝s3－s2＝…＝sn－sn－1＝aT2判断物体是否做匀变速直线运动．
四、实验步骤
1．将打点计时器固定在长木板的一端，并用垫片垫高此端，使木板倾斜．
2．将长60 cm左右的纸带一端穿过打点计时器，另一端固定于小车，尽量让小车靠近打点计时器．
3．闭合电路开关，稍后释放小车，待小车滑到斜面底端时止住小车，关闭开关，取下纸带．检查点迹．
4．选择一条点迹最清晰的纸带，舍掉开头一些过于密集的点，找一适当的点记为点O.在该点后面，依次标出间隔时间相等的计数点1、2、3、4、5、…
5．根据打点计时器的周期，计算各计数点到O点对应的时间t，测量各计数点与O点间的距离s，并将数据填入设计好的表格中．
五、数据分析
1．表格法
(1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点，作为计数起始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4、…测量各计数点到0点的距离x，并记录下来填入表中．
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位置编号
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0
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1
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2
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3
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4
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5
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时间t/s
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x/m
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v/(m·s－1)
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(2)分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离x1、x2、x3、…
(3)利用vn＝求得计数点1、2、3、4的瞬时速度，填入上面的表格中．
(4)根据表格的数据，分析速度随时间怎样变化．
2．图像法
