实验二 探究小车运动的加速度.ppt

第一章直线运动 宣化一中高三物理组魏江weijiang012400 实验二探究小车速度随时间变化的规律 一 实验目的 1 进一步熟悉打点计时器2 应用打点计时器测瞬时速度3 掌握利用打点计时器判断物体运动规律的方法4 掌握利用打点计时器求物体运动加速度的方法 二 实验器材 打点计时器 纸带 复写纸 低压交流电源 小车 细绳 一端附有滑轮的长木板 刻度尺 钩码 电键 导线 三 实验原理 做出相应的v t图象 利用图象分析物体的运动规律 并求物体运动的加速度 逐差法求物体的加速度 贴纸带方法求加速度 先把纸带沿各计数点剪断 得到若干短纸条 再把这些纸条并排贴在一张纸上 使这些纸条下端对齐 作为时间坐标轴 标出时间 最后将纸条上端中心连起来 于是得到v t图象 如图所示 四 实验步骤 1 把一端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 把一条细绳栓在小车上 细绳跨过滑轮 并在细绳的另一端挂上合适的钩码试放手后 小车能在长木板上 平稳地加速滑行一段距离 把纸带穿过打点计时器 并把它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 让小车运动 打点计时器就在纸带上打下一系列的点 取下纸带 换上新纸带 改变钩码或小车的质量重复实验三次 4 舍掉开头的比较密集的点子 确定好计数始点 标明计数点 正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离 并把测量结果填入表中 用逐差法求出加速度值 最后求其平均值 还可求出各计数点对应速度 作v t图像 求得直线的斜率即为物体运动的加速度 五 实验注意事项 1 小车的加速度适当大一些 以能在纸带上长约50cm的范围内清楚地取7 8个计数点为宜 2 要防止钩码落地和小车跟定滑轮相撞 纸带打完后及时断开电源 3 每打好一条纸带 将定位轴上的复写纸片换个位置 以保证打点清晰 4 应区别计时器打出的点与人为选取的计数点 一般把计时器打出的5个点作为1个计数点 以减小相对误差 但要根据实际情况而定 不一定必须是每5个点取一个计数点 选取的计数点不少于6个 5 不要分段测量各段位移 应尽可能的一次测量完毕 可先统一量出到计数点O之间的距离 读数时应估读到毫米以下一位 6 为了减少长度测量的相对误差 要舍去纸带上过于密集 甚至分辨不清的点子 但应注意纸带上不仅开头的点子密集 末端的点子往往也很密集 这是因为在用手阻止小车运动时造成的 此时小车的运动规律已改变 这部分点也要舍去 7 有些长木板由于使用时间较长或由于受到刻划 用手模上去还较光滑 但实际上有一些细小的沟槽 这些沟槽的取向沿板长方向的较多 对小车运动的影响较大 1 关于接通电源和释放纸带 物体 的次序 下列说法正确的是 A 先接通电源 后释放纸带B 先释放纸带 后接通电源C 释放纸带同时接通电源D 先接通电源或先释放纸带都可以 六 随堂练习 2 在探究 小车速度随时间变化的规律 实验中 算出小车经过各计数点的瞬时速度 为了计算加速度 最合理的方法是 A 任意两计数点的速度用a v t算出加速度B 根据实验数据画出v t图线 量出其倾角 由公式a tan 求出加速度C 根据实验数据画出v t图线 由图线上相距较远的两点所对应的速度 时间 用公式a v t算出加速度 D 依次算出通过连续两计数点间的加速度 算出平均值作为小车的加速度 A C 3 某学习小组进行 探究小车速度随时间变化的规律 实验时 他们用打点计时器测定了加速度 下列说法错误的是 长木板不能侧向倾倒 也不能一端高一端低B 在释放小车前 小车应紧靠在打点计时器上 C 应先接通电源 待打点计时器开始打点时再释放小车 D 要在小车到达定滑轮前使小车停止运动 AB 4 在测定小车速度随时间变化的规律时 给出了下列操作步骤 安排合理顺序 把必要步骤的序号填写在横线上 A 拉住纸带 将小车移至靠近打点计时器处 先接通电源 后放开纸带 B 将打点计时器固定在长木板上 并接好电路 将长木板放到桌面上 C 将一条细绳栓在小车上 细绳跨过定滑轮 下面吊着重量适当的钩码D 断开电源 取下纸带E 将长木板的末端抬高 轻推小车 使小车能在长木板上匀速运动F 将纸带固定在小车尾部 并穿过打点计时器的限位孔G 换上新纸带 再重复做三次 BCFADG 5 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50Hz 记录小车运动的纸带如图所示 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4个点未画出 各点到A点的距离依次是2 0cm 5 0cm 9 0cm 14 0cm 20 0cm 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间的平均速度为 m s