利用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度

利用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度 实验原理 实验原理 设物体做匀速直线运动 加速度是 a 在各个连续相等的时间 T 里的位移 分别是 s1 s2 s3 则有 见第二章的习题 s s2 s1 s3 s2 s4 s3 aT2 由上式可得到 s4 s1 s4 s3 s3 s2 s2 s1 3aT2 同理有 s5 s2 s6 s3 3aT2 s4 s1 3T2 a1 s5 s2 3T2 a2 可见 测出各段位移 s1 s2 即可求出 再算出 a1 a2 的平均值 就是我们所要测定的匀变速直线运动的加速度 实验目的实验目的 使用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度 实验器材实验器材 电火花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 操作规程操作规程 1 把附有定滑轮的长木板放在实验桌上 把打点计时器固定在长木板上 并连接好电路 2 跨过定滑轮的细绳一端上合适的钩码 另一端拴在小车的前端 把纸带 穿过打点计时器 固定在小车的后面 3 把小车靠在打点计时器处 先接通电源 然后释放小车 使它带着纸带 运动 在纸带上打出一系列的点 随后关闭电源 vt v0 t a 4 取下纸带 利用比较清晰的一段 确定要研究的初 末位置并计算它们 的瞬时速度 两点间的时间间隔可直接数出 据公式 计算加速度 5 重复实验多打几条纸带 求出 3 5 个加速度的数值 再求其平均值 学生整理数据 分组了解讨论如何减少误差 归纳产生误差的原因归纳产生误差的原因 客观因素 木板和小车之间的摩擦 以及装置上的摩擦 主观因素 这里主要是操作的规范性 因此应从以下几方面考虑 1 打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点 如遇到打出的是短 横线 应调整一下振针距复写纸片的高度 使之增大一点 2 使用计时器时 应先接通电源 待打点计时器稳定后 再释放纸带 3 释放物体前 应使物体停在靠近打点计时器的位置 4 使用电火花计时器时 应注意把两条白纸带正确穿好 墨粉纸盘夹 在两纸带间 使用电磁打点计时器时 应让纸带通过限位孔 压在复写纸下面 游标卡尺的读数方法 游标卡尺 根据游标上的分度格数 常把游标卡尺分为 10 分度 20 分度 50 分度三种 它们的精度 游标上的最小分度值 分别为 0 1 mm 0 05mm 0 02mm 课本上只介绍了 10 分度游标卡尺的读数原理 实际上 20 分度 50 分度的卡尺与它的读数原理是相同的 譬如 50 分度游标 尺上 50 个分度只有 49mm 长 比主尺上的 50 个分度短 1mm 则游标上的每 个分度比主尺上的每个分度短 1 50mm 0 02mn 即它的测量精度为 0 02 mm 游标卡尺按下列规则读数 1 以游标零刻线位置为准 在主尺上读取整毫米数 2 看游标上哪条刻线与主尺上的某一刻线 不用管是第几条刻线 对齐 由 游标上读出毫米以下的小数 3 总的读数为毫米整数加上毫米小数 螺螺旋旋测测微微器器 螺螺旋旋测测微微器器的的组组成成 螺旋测微器组成部分图解 图上 A 为测杆 它的活动部分加工成 螺距为 0 5mm 的螺杆 当它在固定套 管 B 的螺套中转动一周时 螺杆将前进或后退0 5 毫米 螺套周边有 50 个分格 大于 0 5 毫米的部分由主尺上直接读出 不足 0 5 毫米的部分由 活动套管周边的刻线去测量 所以用螺旋测微器测量长度时 读数也分为 两步 即 1 从活动套管的前沿在固定套管的位置 读出主尺数 注意0 5 毫米的短线是否露出 2 从固定套管上的横线所对活动套管上的分格 数 读出不到一圈的小数 二者相加就是测量值 螺旋测微器的尾端有一装置 D 拧动 D 可使测杆移动 当测杆和被测物 相接后的压力达到某一数值时 棘轮将滑动并有咔咔的响声 活动套管不再 转动 测杆也停止前进 这时就可以读数了 不夹被测物而使测杆和小砧 E 相接时 活动套管上的零线应当刚好和固 定套管上的横线对齐 实际操作过程中 由于使用不当 初始状态多少和上 述要求不符 即有一个不等于零的读数 所以 在测量时要先看有无零误 差 如果有 则须在最后的读数上去掉零误差的数值 螺螺旋旋测测微微器器原原理理和和使使用用 螺旋测微器是依据螺旋放大的原理制成的 即螺杆在螺母中旋转一周 螺杆便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离 因此 沿轴线方向移 动的微小距离 就能用圆周上的读数表示出来 螺旋测微器的精密螺纹的螺 距是 0 5mm 可动刻度有 50 个等分刻度 可动刻度旋转一周 测微螺杆可 前进或后退 0 5mm 因此旋转每个小分度 相当于测微螺杆前进或推后 0 5 50 0 01mm 可见 可动刻度每一小分度表示0 01mm 所以以螺旋测 微器可准确到 0 01mm 由于还能再 估读一位 可读到毫米的千分位 故又 名千分尺 测量时 当小砧和测微螺杆并拢时 可动刻度的零点若恰好与固定刻度的零 点重合 旋出测微螺杆 并使小砧和测微螺杆的面正好接触待测长度的两端 那么测微螺杆向右移动的距离就是所测的长度 这个距离的整毫米数由固定 刻度上读出 小数部分则由可动刻度读出 编编辑辑本本段段使使用用中中的的注注意意事事项项 螺螺旋旋测测微微器器的的注注意意事事项项 测量时 在测微螺杆快靠近被测物体时应停止使用旋钮 而改用微调 旋钮 避免产生过大的压力 既可使 测量结果精确 又能保护螺旋测微器 不同尺寸的螺旋测微器 在读数时 要注意固定刻度尺上表示半毫米的刻线是否已经露出 读数时 千分位有一位估读数字 不能随便扔掉 即使固定刻度的零 点正