实验一研究匀变速直线运动.ppt

实验一 研究匀变速直线运动 要点归纳 【实验实验 目的】 用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律. 【实验实验 原理】 1.打点计时器 (1)作用：计时仪器,每隔0.02 s打一次点. (2)工作条件： 电磁打点计时器：4 V6 V的交流电源. 电火花计时器：220 V的交流电源. (3)纸带上各点的意义: 表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置. 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. 2.利用纸带判断物体做匀变速直线运动的方法 (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s1,s2,s3,s4,若s=s2-s1=s3-s2=s4- s3= ,则说明物体在做匀变速直线运动,且 s=aT2. 3.速度、加速度的求解方法 (1)“平均速度法”求速度, 即vn= ,如图1所示. 图1 【实验实验 器材】 打点计时器、纸带、一端附有定滑轮的长木 板、小车、细绳、钩码、刻度尺、电源、导 线、复写纸片. 【实验实验 步骤骤】 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,细绳跨过滑轮,下边挂 上合适的钩码,把纸带穿过打点计时器,并把它 的一端固定在小车的后面.实验装置见图2所示, 放手后,看小车能否在木板上平稳地加速滑行. 3.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. 图2 4.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,以后依次每五个点取一个计数点, 确定好计数始点,并标明0、1、2、3、4,测 量各计数点到0点的距离s,并记录填入表中. 位置编编号012345 时间时间 (t/s) s/m v/(ms-1) 5.计算出相邻的计数点之间的距离s1、s2、 s3 锦囊妙诀 测测a要用计时计时 器,速度等于位移时间时间 比 (vn= ),使用刻度尺量位移,周期是0.02 s, 交流电压电压 4 V6 V,利用推论论(s=aT2)求加速. 6.利用一段时间内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1、2、3、4、5的 瞬时速度,填入上面的表格中. 7.增减所挂钩码数,再做两次实验. 【数据处处理】 由实验数据得出v-t图象. (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3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)做一条直线,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v-t图象 , 它是一条倾斜的直线. 图3 【实验结论实验结论 】 由实验得出的v-t图象进一步得出小车运动的速 度随时间变化的规律. 有两条途径进行分析： (1)小车运动的v-t图象是一条 倾斜的直线如图4，当时间增 加相同的值t,速度也会增加 相同的值v,由此得出结论：小车的速度随时 间均匀变化. (2)既然小车的v-t图象是一条倾斜的直线,那么v 随t变化的函数关系式为v=kt+b,所以小车的 速度 随时间均匀变化. 图4 【误误差分析】 1.打点计时器的计时误差. 2.纸带的测量误差. 【注意事项项】 1.纸带和细绳要和木板平行,小车运动要平稳. 2.实验中应先接通电源,后让小车运动;实验后 应先断开电源后取纸带. 3.要防止钩码落地和小车与滑轮相撞. 4.小车的加速度宜适当大些,可以减小长度的测 量误差,加速度大小以能在约50 cm的纸带上 清楚地取出67个计数点为宜. 图5 图6 答案 s1,s6或37.5,193.5 s1,s2,s3,s4,s5,s6 或 37.5,69.0,100.5,131.5,163.0,193.5 B 偶然 阻力(空气阻力,振针的阻力,限位孔的阻 力,复写纸的阻力等),交流电频率不稳定,长度 测量,数据处理方法等 图7 图8 图9 图10 图11 图12 图13 素能提升 一、选择题选择题 (1单选题，2双选题) 1.在一次实验中,某同学不知道所使用的交流电源 的实际频率已超过50 Hz,那么,他计算出来的加 速度值与真实值相比 ( ) A.偏大B.偏小 C.相等D.不能确定 解析 因交流电频率超过50 Hz,所以打点时间 间隔小于0.02 s,根据公式a= 可知,当T偏小 时,a偏大