匀变速直线运动的实验探究教案.ppt

,匀变速直线运动的实验探究,林樱,实验原理：,做匀变速直线运动的物体，在相邻的时间内的位移之差等于常量： 即：由此可得： 因此，可求出物体作匀变速直线运动的加速度： 因此，,1. 实验目的,(1) 掌握判断物体是否做匀变速运动的方法. (2) 使用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度.,3. 实验器材:,电火花打点计时器或电磁打点计时器 一端附有滑轮的长木板 小车 纸带 细绳 钩码 刻度尺 导线 电源,一、电磁打点计时器,（1）构造,（2）原理,（3）工作电压： 46v,频率是50HZ，周期是0.02s,直流？ 交流？,二、电火花计时器,（1）构造,正负脉冲输入插座,墨粉纸盘,限位孔,开关,2、原理： 脉冲电流经 放电针、墨粉纸盘、纸盘轴放电,3、工作电压： 220V、 50HZ,尖端放电,相同点：打点频率相同,不同点：1.打点方式不同,电磁打点计时器：利用振动的振针打点 电火花计时器：利用火花放电打点,2.电源电压不同,电磁打点计时器：4-6交流电 电火花计时器：220V交流电,3.振针打点时与纸带接触，会对纸带产生 阻碍作用；而火花放电基本不会阻碍纸带的运动,两种电磁打点计时器的共同点与不同点,4. 实验步骤,(1) 如图3-21所示，把附有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.,(2) 把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边拴上合适的钩码.把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面. (3) 把小车停在靠近打点计时器处，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列小点. 换上新纸带，重复 实验三次.,4. 实验步骤,（4）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子，在后边便于测量的地方找一个开始点。为了测量方便和减小误差，通常不用每打一次点的时间作为时间的单位，而用每打五次点的时间作为时间的单位，就是T=0.025=0.1s。在选好的开始点下面标明A，在第六点下面标明B，在第十一点下面标明C，在第十六点下面标明D，点A、B、C、D叫做计数点，如图所示。两个相邻计数点间的距离分别是s1、s2、s3,4. 实验步骤,（5）测出六段位移s1、s2、s3、s4、s5、s6的长度，把测量结果填入下表1中。 （6）根据测量结果，利用“实验原理”中给出的公式算出加速度a1、a2、a3的值。注意：T=0.1s。 求出a1、a2、a3的平均值，它就是小车做匀变速直线运动的加速度。把计算的结果填入下表1中小车做匀变速直线运动的加速度a= _,4. 实验步骤,5. 注意事项,(1) 要在钩码落地处放置软垫或砂箱，防止撞坏钩码. (2) 要在小车到达滑轮前用手按住它或放置泡沫塑料档板，防止车掉在地上或撞坏滑轮. (3) 开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器. (4) 应该先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车.,(5) 小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使纸带上打的点太少，或者加速度太小，使各段位移无多大区别. (6) 选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰. 适当舍弃点子密集部分，适当选取计数点(计数点和计时点有区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒.,5. 注意事项,6. 例题分析,1、由纸带数据计算, 小车的加速度大小a_ms2。,解析:,s1=d1=1.40cm s2=d2d1=(3.551.40) cm=2.15cm s3=d3d2=(6.453.55) cm=2.90cm s4=d4d3=(10.156.45) cm=3.70cm s5=d5d4=(14.5510.15) cm=4.40cm s6=d6d5=(19.7014.55) cm=5.15cm,T=0.025=0.1 s,解析:,2、由纸带数据计算, 瞬时速度 v4_ms，,解析:,T=0.025=0.1 s,(1) 第四个记数点在3到5的中间时刻,根据中间时刻的速度等于这段时间的平均速度,或,v4=0.405m/s,频闪照相法,三、打点计时器的作用,1、测时间 (电源频率50Hz，每隔_秒打一个点) 2、测位移 3、研究纸带 研究物体运动,四纸带分析, 怎样分析和选取纸带上的点 开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始,每隔五个间隔取一个计数点，(每两个计数点之间的时间间隔是0.1s）； 如何计算所取点的速度？ 平均速度 瞬时速度（如何测x） 如何设计表格记录数据？,五、用打点计时器测瞬时速度,如何测出E点的瞬时速度？,原则：准确性 可行性,数据处理,在纸带上标出计数点(灵活选择), 一般取五个间隔为一个计数点,两个相邻计数点间隔为T=0.02s,在纸带上标出计数点位移,并进行测量,测量数据填入表中,方法一(公式法): 由位移差公式求加速度,S2S1=a1T2,a1=,S3S2=a2T2,