文档介绍：第9节测定匀变速直线运动的加速度
一、实验目的
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­t图像处理实验数据,并据此判断物体的运动性质。
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二、实验原理
利用打点计时器打出的纸带上记录的数据,计算出各时刻的速度,再作出速度—时间的关系图像。
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­t图像为一倾斜直线,则物体做匀变速直线运动,图线的斜率表示加速度。
三、实验器材
打点计时器、纸带、交流电源、小车、细绳、一端带有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、坐标纸、复写纸、导线。
四、有效数字和误差
:通过直接读数获得的准确数字。
:通过估读得到的数字。
:把测量结果中能够反映被测量大小的带有一位存疑数字的全部数字叫做有效数字,有效数字的最后一位是测量者估读出来的。
:测量值与真实值之间的差异。
系统误差
偶然误差
定义
由于实验原理不完善,实验方法粗略或仪器本身不精确而引起的误差
由于各种不可预测、不可避免的偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的误差
减小方法
提高实验仪器的测量精度,完善实验原理,改进实验方法
多次测量取平均值
五、实验步骤
­9­1所示,把一端装有定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1­9­1
,并在另一端挂上适当的钩码,使之跨过定滑轮,调整装置,使小车能在长木板上平稳地加速滑行。
,并将其一端固定在小车的后面。
,接通电源,放开小车,让小车拖着纸带运动。于是,打点计时器就在纸带上打下一系列的点。换上新纸带,重复实验三次。
六、数据处理
在三条纸带中选择一条点迹最清晰的。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(0点),每5个点( s)取一个计数点进行测量,如图1­9­2所示。(相邻两点间还有4个点未画出)
图1­9­2
(1)根据vn=,计算某点瞬时速度,其中T= s。
(2)设计表格并记录相关数据
位置
0
1
2
3
4
5
6
7
时刻t/s
0
v/(m·s-1)
­t图像
(1)定标度:坐标轴的标度选取要合理,应使图像大致分布在坐标平面中央。
(2)描点:在坐标纸上确定出各个坐标点的位置。
(3)连线:用一条平滑的曲线或直线“拟合”这些点。
方法有两种
(1)利用v ­t图像的斜率:a=。
(2)利用逐差法:a=
七、注意事项
,应使小车靠近打点计时器。
,打点计时器正常工作后,再放开小车,当小车停止运动时要及时断开电源。
,在小车到达滑轮处之前及时用手按住它。
,以免加速度过大而使纸带上的点太少,或者加速度太小,而使各段位移无多大差别,从而使误差增大;加速度的大小以能在50 cm长的纸带上清楚地取得六、七个计数点为宜。
,一般在纸带上每隔四个点取一个计数点,即时间间隔为T=×5 s= s。
,在纵、横坐标轴上选取合适的单位,用细铅笔认真描点。
[例1] “在探究小车速度随时间变化的规律”实验中,某同学操作以下实验步骤,其中错误或遗漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号G、H……)
,将小车移至靠近打点计时器处放开纸带,再接通电源
,并接好电路
,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当重的钩码
,轻推小车,使小车能在平板上做匀速运动
,并穿过打点计时器的限位孔
(1)所列步骤中有错误的是___________________________________________________
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