实验四用纸带法测定匀变速直线运动加速度

1、实验四 用纸带法测定匀变速直线运动加速度知识要点回顾一、练习使用打点计时器1实验原理：电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的计时仪器，它的工作电压是46V，电源频率是50Hz时，它每隔0.02s打一次点如果运动物体带动的纸带通过打点计时器，在纸带上打下的点就记录了物体运动的时间，纸带上的点也相应地表示出了运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上点子之间的间隔，就可以了解在不同时间里，物体发生的位移和速度的大小及其变化，从而了解物体运动的情况2实验器材：图41电磁打点计时器以及纸带、复写纸片；两根导线；低压交流电源；刻度尺(如图41)1接线柱；2线圈；3振片；4永久磁铁；5振针；6限位孔；7复写纸片

2、；8定位轴；9纸带3实验步骤：(1)把打点计时器固定在桌子上，纸带穿过打点计时器，把复写纸片套在定位轴上，并且压在纸带上面(2)在打点计时器的两个接线柱上分别接上导线，两根导线的另外一端分别接到低压交流电源(46V的交流电)的两个接线柱上(3)打开电源开关，用手水平地牵拉纸带，纸带被打上了许多小点(4)取下纸带，从能看得清的点数起，如果共有N个点，那么，点子的间隔数为N-1个，用t=0.02s×(N-1)计算，这段纸带记录的时间是多长(5)用刻度尺测量一下，从开始计时的点起到最后一个点间的距离s是多少(6)利用公式=St计算一下纸带运动的平均速度(7)在纸带上打出连续的6个点，分别标

3、上记号0，1，2，3，4，5相邻的两个点间的距离为Sl，S2，S3，S4，S5，各有多长，看它们是否相等S1=S2=S3=S4=S5=S6，则拉动纸带做匀速直线运动，若不相等则做变速直线运动说明：(一)注意事项(1)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之间；使用电磁打点计时器时，应让纸带穿过限位孔，压在复写纸下面(2)使用计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器打点稳定后，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(二)打点纸带的数据处理对打上点的纸带进行数据处理，目的是研究纸带或与纸带相连的物体的运动情况设打点计时器打点的时间间隔为T，那么纸带

4、上相邻两个点所表示的时间间隔就是T如果数出纸带上一系列点的总数为N，则打这些点所用的总时间为t=(N-1) T如果测出这N个点之间的总距离s，则t时间内纸带运动的平均速度为如果纸带做匀速直线运动，此式计算出来的就是纸带的运动速度【例1】图42是某同学做“练习使用打点计时器”实验时所打纸带与对应刻度尺的位置请完成纸带的测量，填好并完成下表的计算图42 测量点AB间BC间CD间 距离(cm)平均速度(ms) 测量点DE间EF间FG间 距离(cm)平均速度(ms)解析：测出各计时点间位移的大小分别为：0.60cm，0.80cm，1.10cm，1.10cm，0.80cm和0.40cm由=st算出各计时

5、点间纸带运动的平均速度分别为：0.30ms，0.40ms，0.55ms，0.55ms，0.40ms和0.20ms二、测定匀变速直线运动的加速度1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)测定匀变速直线运动的加速度2实验原理测定物体做匀变速直线运动最基本的是测出位移和时间的关系，运用匀变速直线运动的规律，对纸带数据进行处理.关于纸带的计算(1)“位移差”法判断运动情况，设相邻点之间的位移分别为s1、s2、s3若s2-sl=s3-s2=sn-sn-l=0，则物体做匀速直线运动若s2-sl=s3-s2=sn-sn-1=s0，则物体做匀变速直线运动(2)“逐差法”求加速度即 ，然后取平

6、均值，即，这样使所给数据全部得到利用，以提高准确性(3)“平均速度法”求速度，即n=(sn+sn+1)2T，如图3所示图43(4)“图象法”求加速度，即由n=(sn+sn+1)2T，求出无数个点的速度，画出t图像，直线的斜率即加速度3实验步骤图44(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；再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44(2)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系列的点，换上新

7、纸带，重复三次(3)从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点，并把每打五个点的时间作为时间的单位，即T=0.02×5s=0.1s，在选好的开始点下面记作0，第六点作为记数点1，依此标出计数点2、3、4、5、6两相邻计数点间的距离用刻度尺测出分别记作：s1、s2、s6(4)根据测量结果和前面计算公式，计算出a1、a2、a3的值，求出a的平均值，它就是小车做匀变速运动的加速度4注意事项(1)要在钩码(或砂桶)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它或放置泡沫塑料挡块，防止车掉在地上或撞坏滑轮；(3)小车的加速度

8、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50cm的纸带上清楚地取出78个计数点为宜；(4)纸带运动时不要让纸带与打点计时器的限位孔摩擦能力训练1根据打点计时器打出的纸带，我们不用计算就能直接得到的物理量是 ( ) A时间间隔 B位移 C加速度 D平均速度2在用打点计时器研究匀变速直线运动的实验中，造成各种连续相等的时间间隔内位移之差不是一个恒量的主要原因是 ( )A长度测量不精确B打点间隔不均匀C运动中受摩擦力作用D木板未调成水平3在用打点计时器研究匀变速直线运动性质的实验中，在下列可供选择的器材中将需要选用的器材代号填在横线上 A打点计时器 B天平 C低压交流电源 D低压直流电

9、源 E纸带 F小车与钩码 G秒表 H长木板(一端带有定滑轮) I刻度尺 J弹簧测力计 K砝码 L导线4对“测定匀变速直线运动的加速度”实验，给出了下列实验步骤(可能会有不必要的步骤)，请按合理的操作顺序，把必要的实验步骤的顺序号填在横线上 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板上，并接好电路，将长木板平放在桌面上 C把一条细绳拴在小车上，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将纸带穿过打点计时器的限位孔，并把纸带的一端固定在小车尾部 G换上新纸带，再重做三次5某小车做变速直线运动时： (1)在实验纸带上选取若干计数点，其计数周期为T，小车在任意两个连续计数周期里位移差均s，则小车做 运动，加速度a= (2)某次实验纸带记录如图45所示，根据图中标出的数据，可以判定物体做 运动图中从A点开始，每打5个点取一个计数