3.2 研究匀变速直线运动实验报告

1、第3章 第2节 匀变速直线运动的实验探究 班级 姓名 座号 一、实验目的1、练习使用打点计时器。2、掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法。3、利用纸带求某点的瞬时速度和匀变速质点运动的加速度。二、实验原理1.判断物体是否做匀变速直线运动(1)利用平均速度v，当t很短时，可以近似认为平均速度等于t时刻的瞬时速度，利用速度和时间关系判断物体是否做匀变速直线运动。(2)利用ss2s1s3s2snsn1aT2判断物体是否做匀变速直线运动。2. 求匀变速直线运动的瞬时速度根据平均速度等于中间时刻的瞬时速度求出= ，= .= 3.求匀变速直线运动的加速度（1）法一、逐差法以取六个间隔为例，则a1，a2，

2、a3.加速度的平均值为a(a1a2a3) (s4s5s6)(s1s2s3)逐差法处理数据求加速度的平均值，好处是各个数据都得到了利用，达到正、负偶然误差充分抵消的作用，使计算结果更接近真实值。（2）法二、用v-t图求加速度用横坐标表示时间t，用纵坐标表示瞬时速度v建立坐标系，标出（T，），（2T，）.各点，把这些点连接起来可画出一条直线（让尽可能多的点处在直线上，不在直线上的点尽可能等量地分布在直线两侧），求此直线的斜率即为物体的加速度。三、实验器材电火花打点计时器、纸带、交流电源、小车、细绳、钩码、长木板、刻度尺、导线等。四、实验步骤将打点计时器固定在长木板的一端。连接好打点计时器的电路。(

3、注意此过程中要断开开关)将纸带穿过打点计时器，连接在小车后面，并使小车靠近打点计时器，并连接砝码到小车。闭合电路开关，然后释放小车，打完纸带后立即关闭电源。舍掉开头一些过于密集的点，找一适当的点作为开始点，选择相隔0.1 s的若干个计数点进行长度测量，并将数据填入设计好的表格中。5、 数据处理及结论记录数据：1、取计数点：每两个计数点间有4个点没有画出，则两相邻计数点间的时间间隔为T= 数据处理：1、 求相邻计数点的位移： = ，= ，= ，= ，= ，= 。（单位cm估读） = ，= ，= ，= ，= ，= 。（单位cm）3、判断运动性质：= ，= ，= ，= ，= 。 判断是否为匀变速直线

4、运动？理由。 3、 求瞬时速度：= ，= ，= ，= ，= （单位m/s） （提示： ）4、 用逐差法求加速度5、 a1 = ，a2 = ，a3 =. ，（单位m/s2）加速度的平均值为a(a1a2a3) (s4s5s6)(s1s2s3) =5、在平面直角坐标系中作出小车运动的vt图像；其斜率 课后练习1.打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器，图323中甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，请回答下面的问题。 (1)甲图是_打点计时器，电源采用的是_。 (2)乙图是_打点计时器，电源采用的是_。 (3)某同学在“匀变速直线运动的实验探究”的实验中，是用打点计时器在纸带上打的点记录小车

5、的运动情况。他做此实验时步骤如下： A拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处，放开纸带，再接通电源。 B将打点计时器固定在长木板上，并接好电路。 C把一条绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面挂上适当的钩码。 D小车停止运动后，直接取下纸带。 E将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔。 F换上新纸带，重复操作三次，然后从各纸带中选取一条清晰的进行数据处理。 其中错误或遗漏的步骤有： _； _。 将以上步骤完善后按合理的顺序填写在下面横线上。 _2在“使用打点计时器测速度”的实验中，除电源、刻度尺、纸带外，还需选用的仪器是()A停表B天平 C速度计 D打点计时器3.在接通打点计时器电源和让纸带

6、开始运动中，这两个操作之间的时间顺序关系是( )A.先接通电源，后让纸带运动B.先让纸带运动，再接通电源C.让纸带运动的同时接通电源D.先让纸带运动或先接通电源都可以4.电磁打点计时器是一种使用_电源的_仪器，当电源的_频率为50 Hz时，振针每隔_打一个点，现在用打点计时器测定物体的速度，当电源频率低于50 Hz时，如果仍按50 Hz计算，则算出的速度测量值将比速度的真实值_.5.在“匀变速直线运动的实验探究”中，从0点开始每5个点取1个计数点的纸带如图324所示，其中，0、1、2、3、4、5、6都是计数点。测得s11.40 cm，s21.90 cm，s32.38 cm，s42.88 cm，

7、s53.39 cm，s63.87 cm。（1）物体是否做匀变速直线运动？ ，你的判断依据是 ； (2)在打点计时器打出点1、2、3、4、5时，小车的速度分别为v1_cm/s，v2_cm/s，v3_cm/s，v4_cm/s，v5_cm/s，v0_cm/s，v6_cm/s；（3）用逐差法求得其加速度a= (4)在平面直角坐标系中作出小车运动的vt图像；6(2012莆田高一检测)如图所示是用打点计时器测瞬时速度实验时得到的一条纸带的一部分，从0点开始依照打点的先后依次标为0、1、2、3、4、5、6，现在量得0、1间的距离s15.18 cm,1、2间的距离s24.40 cm,2、3间的距离s33.62

8、 cm,3、4间的距离s42.78 cm,4、5间的距离s52.00 cm,5、6间的距离s61.22 cm(电源频率为50 Hz)(1)根据上面记录，计算打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度并填在表中.位置12345v/(ms1)(2)根据(1)中表格，在图中画出小车的速度图象（3）根据所画的速度图像，求得其斜率为 7.（2010广东高考）如图是某同学在做匀变速直线运动实验中获得的一条纸带.(1)已知打点计时器电源频率为50Hz，则纸带上打相邻两点的时间为_.(2)A、B、C、D是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出.从图中读出A、B两点间距s=_；C点对应的速度是_(

9、计算结果保留三位有效数字).(3)计算纸带运动的加速度大小为 .1、解析(1)甲图是电磁打点计时器，电源采用低压交流电46 V。(2)乙图是电火花打点计时器，所用电源为220 V交流电。(3)实验过程中应先接通电源再放开纸带，取纸带前应先断开电源，所以错误操作是A、D步骤。合理的顺序应是BECADF。2、【解析】由打点计时器在纸带上打下的点的间隔数可知任意两点间的时间间隔，故不需要停表再利用刻度尺测出两点间的距离就可进一步求出平均速度，故不需要速度计【答案】D3、【解析】选A.接通打点计时器电源和让纸带开始运动，这两个操作之间的时间顺序必须是先接通电源，后让纸带运动.若先让纸带运动，再接通电源

10、，因纸带运动快，有可能纸带上还未打上点，纸带就已脱离打点计时器，所以要先接通电源，后让纸带运动.4、【解析】电磁打点计时器是一种使用低压交流电源的计时仪器，相邻两点之间的时间间隔取决于电源的频率，T= 当f=50 Hz时，振针每隔0.02 s打一个点，但当电源的频率低于50 Hz时，相邻两点间的时间大于0.02 s，由v= 计算速度时，计算值将比真实值偏大.答案:低压交流 计时 0.02 s 偏大5、解析(1)相邻两计数点之间的时间间隔T0.025 s0.1 s则v116.50 cm/s， v221.40 cm/s，v326.30 cm/s， v431.35 cm/s，v536.30 cm/s

11、， (2)根据以上计算出的各计数时刻的速度值，用描点法即可作出小车运动的vt图像，如图所示。(3)由图可知，描绘小车运动的vt图像是一条向上倾斜的直线，可判断出小车的速度是随时间均匀增加的。 答案(1)16.5021.4026.3031.3536.30 (2)见解析(3)小车运动的速度是随时间均匀增加的6、解析：(1)打点计时器在打1、2、3、4、5点时的速度分别为v1 m/s1.2 m/sv2 m/s1.0 m/sv3 m/s0.8 m/sv4 m/s0.6 m/sv5 m/s0.4 m/s(2)描点、连线可得出小车的速度图象如图所示答案：(1)如表所示位置12345v/(ms1)1.21.00.80.60.4(2)见解析图7、【解析】（1）由打点计时器的打点频率可求得打点时间间隔T=0.