文档介绍：实验一研究匀变速直线运动
一、实验目的
,学会利用打上点的纸带研究物体的运动.
(Δx=aT2).
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二、实验原理
(1)作用:计时仪器, s打一次点.
(2)工作条件
(3)纸带上点的意义:
①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置.
②通过研究纸带上各点之间的距离,可以判断物体的运动情况.
③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔.
(1)沿直线运动的物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为v1、v2、v3、v4、…,若v2-v1=v3-v2=v4-v3=…,则说明物体在相等时间内速度的增量相等,由此说明物体在做匀变速直线运动,即a====….
(2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x1,x2,x3,x4…,若Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=…,则说明物体在做匀变速直线运动,且Δx=aT2.
、加速度的求解方法
(1)“逐差法”求加速度:如图1所示的纸带,相邻两点的时间间隔为T,且满足x6-x5=x5-x4=x4-x3=x3-x2=x2-x1,即
a1=,a2=,a3=,然后取平均值,即=,这样可使所给数据全部得到利用,以提高准确性.
图1
(2)“平均速度法”求速度:得到如图2所示的纸带,相邻两点的时间间隔为T,n点的瞬时速度为vn.
即vn=.
图2
(3)“图象法”求加速度,即由“平均速度法”求出多个点的速度,画出v-t图象,直线的斜率即加速度.
三、实验器材
电火花计时器(或电磁打点计时器),一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片.
四、实验步骤
(1)把附有滑轮的长木板放在实验桌上,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,细绳跨过定滑轮,下边挂上合适的钩码,把纸带穿过打点计时器,,放手后,看小车能否在木板上平稳地加速滑行.
图3
(1)把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,后放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,换上新纸带,重复三次.
(2)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,从后边便于测量的点开始确定计数点,为了计算
方便和减小误差,通常用连续打点五次的时间作为时间单位,即T= ,并填入设计的表格中
(3)利用某一段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点的瞬时速度.
(4)增减所挂钩码数,再重复实验两次.
(1)由实验数据得出v-t图象
图4
①根据表格中的v、t数据,在平面直角坐标系中仔细描点,如图4
所示可以看到,对于每次实验,描出的几个点都大致落在一条直线上.
②作一条直线,使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上,落不到直线上的点,应均匀分布在直线的两侧,这条直线就是本次实验的v-t图象,它是一条倾斜的直线.[]
图5
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