匀变速直线运动的实验探究ppt课件

3.1匀变速直线运动的实验探究,1,知识回顾,问题一：,物理上用那些物理量来描述物体的运动？判断物体是否做匀变速直线运动的方法是什么？,问题二：,物理上测量时间和位移大小的仪器是什么？,2,（一）、电磁打点计时器,（46）v的交流电，频率：50Hz（即0.02s振动一个周期）,2、构造：,3、工作原理,打点通过振针、复写纸,1、工作电压：,4、能用直流电吗？,注意：,3,（二）、电火花打点计时器,220v的交流电，频率：50Hz（即0.02s振动一个周期）,2、构造：,3、工作原理,注意：,1、工作电压：,4、能用直流电吗？,打点通过电火花、墨粉,4,1.对电磁打点计时器和电火花计时器的有关说法中，正确的是()A电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电B两种打点计时器的打点频率与交流电源的频率一样C电火花计时器在纸带上打点是靠振针和复写纸D电磁打点计时器在纸带上打点是靠电火花和墨粉,5,一、实验目的：,1、掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法。2、了解打点计时器的结构、原理及使用方法。3、学会利用逐差法和图像法求解加速度。,二、实验原理：,3.2匀变速直线运动的实验探究,任意两个连续相等的时间间隔（T）内位移之差为一恒量。即用ss2-s1s3-s2sn-sn1aT2来判断物体是否做匀变速直线运动，用逐差法和作图法求解加速度。,6,三、实验器材电磁打点计时器(或电火花计时器)、复写纸、导线、一端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、交流电源。四、实验步骤1.如图所示，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，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，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，释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点，关闭电源。4.换上新的纸带，重复实验两次。,7,五、数据处理,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(那一端和小车相连)，在后面便于测量的地方找一个点，作为计数始点，以后一般情况依次每五个点取一个计数点（为什么要选取计数点，如何测量计数点间的距离），并标明0、1、2、3、4如图2所示。,图2,8,例1：某同学在研究小车的运动的实验中，获得一条点迹清楚的纸带，已知打点计时器每隔0.02s打一个计时点，该同学选A、B、C、D、E、F六个计数点，对计数点进行测量的结果记录在下图中，单位是cm。请判断小车做什么运动？小车的加速度为多大？,解：由图知：S1=AB=1.50cmS2=BC=1.82cmS3=CD=2.14cmS4=DE=2.46cmS5=EF=2.78cm可见：S2-S1=0.32cmS3-S2=0.32cmS4-S3=0.32cmS5-S4=0.32cm即小车做匀变速直线运动,说明：,该题提供的数据可以说是理想化了，实际中不可能出现S2-S1=S3-S2=S4-S3=S5-S4，因为实验总是有误差的。,9,例2：如下图所示，是某同学测量匀变速直线运动的加速度时，从若干纸带中选出的一条纸带的一部分，他每隔4个点取一个计数点，图上注明了他对各计算点间距离的测量结果。试验证小车的运动是否是匀变速运动？加速度是多大？,解：S2-S1=1.60cmS3-S2=1.55cmS4-S3=1.62cmS5-S4=1.53cmS6-S5=1.63cm,结论：,连续相等时间位移差不同，由可知各段计算出来的加速都一样吗？,小车在任意两个连续相等的时间里的位移之差，在实验误差允许的范围内相等，小车的运动是匀加速直线运动。,思考1：,10,再求加速度有：,相当于只用了S6与S1两个数据，这样起能起到用多组数据减小误差的目的吗？。,思考2：,11,方法一“逐差法”求加速度（重点）,即,偶数段：,奇数段：,12,方法二“作图法”求加速度（重点）,1.瞬时速度的计算,13,2.作出小车运动的vt图象(1)定标度、描点：坐标轴的标度选取要合理，应使图象大致分布在坐标平面中央。描点时要用平行于两坐标轴的虚线标明该点的位置坐标。(所描的点一般用“”标明)(2)连线：画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计，如图3所示。,图3(3)观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律。,14,15,16,七、注意事项(1)开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。(2)先接通电源，等打点稳定后，再释放小车。(3)打点完毕，应立即断开电源。(4)要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，在小车到达滑轮前及时用手按住。(5)牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使纸带上的点太少，或者加速度太小，而使各段位移差别不大，误差增大。(6