文档介绍：专题一匀变速直线运动的探究
一、实验目的
,学会用打上点的纸带研究物体的运动.
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二、实验原理
沿直线运动的物体在连续相等的时间内不同时刻的速度分别为v1、v2、v3、…,若v2-v1=v3-v2=v4-v3=…,则说明该物体在相等时间内速度的增量相等,由此说明该物体在
做匀变速直线运动;
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(1)作用:计时仪器, s打一次点.
工作条件①电磁打点计时器:4~6v交流电②电火花打点计时器:200v交流电
(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.(记录了时间和位移)
②通过研究纸带上各点之间的间隔,可以判断物体的运动情况.
设相邻两点之间的位移为S1、S2、S3…
(1)若如S2-S1=S3-S2=…=Sn-Sn-1=.
(2)若如S2-S1=S3-S2=…=Sn-Sn-1≠0,则物体做变速直线运动.
(1)逐差法
如图实-1-1所示,相邻两计数点间的距离分别为S1、S2、S3…、S6两计数点间的时间间隔为T,根据△s=aT2
同理如
即为所求物体运动的加速度.
(2)平均速度法求速度
求各点的瞬时速度
(2)V-t图象法
根据: ,求出各个记数点的瞬时速度,再作出v-t图像,其斜率表示加速度。
三、实验器材
电磁打点计时器或电火花计时器、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、刻度尺、导线、电源、垫片等.
四、实验步骤与数据处理
-1-2所示,把原来放于水平桌面上的长木板一端垫起,把打点计时器固定在木板被垫起的那一端,.
,。,,取下纸带;更换新纸带,重复实验三次.
,舍掉开头一些比较密集的点,在后面便于测量的地方找一个开始点,为了测量方便和减少误差,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(每隔四个点)的时间作为时间的单位,就是T=× 5=,在选好的开始点下标明A,依次标为B、C、D、E…叫做计数点.
、S2、S3、S4、S、5S6并填入下表中。
,得出结论,即小车沿斜面的下滑是否可以看成匀变速直线运动。
,计算小车的加速度或根据 v-t图象求出小车的加速度.
五、注意事项
,应使小车靠近打点计时器.
,再释放小车,当小车到达滑轮前及时用手按住.
,再取下纸带.
,应调整振针距复写纸的高度.
,是指纸带上的点迹清晰,适当舍弃点密集部分,适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别),弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒.
,将定位轴上的复写纸换个位置,以保证打点清晰.
,应尽可能地一次测量完毕(可先统一量出各计数点到计数起点0之间的距离).读数时应估读到毫米的下一位。
,尽量减小误差.
六、误差分析
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-t图线并非是一条直线.
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例题1:在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,用打点计时器记录纸带运动的时间,计时器所用电源的频率为50Hz,下图为小车带动的纸带上记录的一些点,在每相邻两点问
间都有四个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个点,用米尺量出l、2、3、4、5点到0点的距离如图实1-5所示.
(1)小车做什么运动?
(2)若小车做匀变速直线运动,那么当打第3个计数点时小车的速度为多少?小车的加速度为多少?
例2:在“研究匀变速直线运动”的实验中,打点计时器使用的交流电源的频率为50 Hz,记录小车运动的纸带如图实1-6所示,在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F,相邻两计数点之间还有四个点未画出,各点到A点的距离依次是
、、、 cm、
(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为VB= m/s,CE