研究匀变速直线运动

1、1. 实验目的实验目的v(1) (1) 掌握判断物体是否做匀变掌握判断物体是否做匀变速运动的方法速运动的方法. .v(2) (2) 使用打点计时器测定匀变使用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度速直线运动的加速度. . 2. 实验原理实验原理 v设物体做匀变速直线运动，加速度是设物体做匀变速直线运动，加速度是a，在各个连续相等的时间在各个连续相等的时间T里的位移分别是里的位移分别是s1、s2、s3则有则有:vs=s2-s1=s3-s2=s-s3=aT2v可得可得: s-s1=(s-s3)+(s3-s2)+(s2-s1)=3aT2v同理有同理有s5-s2=s-s3=3aT2v所以，测出各段位移所

2、以，测出各段位移s1、s2即可求出即可求出41123ssaT52223ssaT63323ssaT2. 实验原理实验原理 v再由再由a1、a2算出平均值算出平均值1233aaaa即为所要测的加速度。即为所要测的加速度。 3. 实验器材:v电火花打点计时器或电磁打点计时器电火花打点计时器或电磁打点计时器v一端附有滑轮的长木板一端附有滑轮的长木板v小车小车v纸带纸带v细绳细绳v钩码钩码v刻度尺刻度尺v导线导线v电源电源 4. 实验步骤v(1) 如图3-21所示，把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.v(2) 把一条细绳拴在小车上，使细

3、绳跨过滑把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边拴上合适的钩码轮，下边拴上合适的钩码.把纸带穿过打点把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面面. v(3) 把小车停在靠近打点计时器处，接通电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，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列小点打点计时器就在纸带上打下一列小点. 换上换上新纸带，重复新纸带，重复 实验三次实验三次.4. 实验步骤演示v（4）从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开）从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点子，在后边便

4、于测量的地方头一些比较密集的点子，在后边便于测量的地方找一个开始点。为了测量方便和减小误差，通常找一个开始点。为了测量方便和减小误差，通常不用每打一次点的时间作为时间的单位，而用每不用每打一次点的时间作为时间的单位，而用每打五次点的时间作为时间的单位，就是打五次点的时间作为时间的单位，就是T=0.025=0.1s。在选好的开始点下面标明。在选好的开始点下面标明A，在，在第六点下面标明第六点下面标明B，在第十一点下面标明，在第十一点下面标明C，在第，在第十六点下面标明十六点下面标明D，点，点A、B、C、D叫叫做计数点，如图所示。两个相邻计数点间的距离做计数点，如图所示。两个相邻计数点间的距离分别

5、是分别是s1、s2、s34. 实验步骤v（5）测出六段位移）测出六段位移s1、s2、s3、s4、s5、s6的长度，把测量结果填入下表的长度，把测量结果填入下表1中。中。v（6）根据测量结果，利用）根据测量结果，利用“实验原理实验原理”中给出的公式算出加速度中给出的公式算出加速度a1、a2、a3的的值。注意：值。注意：T=0.1s。v求出求出a1、a2、a3的平均值，它就是小车的平均值，它就是小车做匀变速直线运动的加速度。把计算做匀变速直线运动的加速度。把计算的结果填入下表的结果填入下表1中小车做匀变速直线中小车做匀变速直线运动的加速度运动的加速度a= _ 4. 实验步骤5. 注意事项注意事项

6、v(1) 要在钩码落地处放置软垫或砂箱，防止撞要在钩码落地处放置软垫或砂箱，防止撞坏钩码坏钩码.v(2) 要在小车到达滑轮前用手按住它或放置泡要在小车到达滑轮前用手按住它或放置泡沫塑料档板，防止车掉在地上或撞坏滑轮沫塑料档板，防止车掉在地上或撞坏滑轮.v(3) 开始释放小车时，应使小车靠近打点计时开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器器.v(4) 应该先接通电源，待打点计时器打点稳定应该先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车后，再释放小车. v(5) 小车另一端所挂的钩码个数要适当，避小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使纸带上打的点太少，或免加速度过大而使纸带上打的点太少

7、，或者加速度太小，使各段位移无多大区别者加速度太小，使各段位移无多大区别.v(6) 选择一条理想的纸带，是指纸带上的点选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰迹清晰. 适当舍弃点子密集部分，适当选取适当舍弃点子密集部分，适当选取计数点计数点(计数点和计时点有区别计数点和计时点有区别)，弄清楚所，弄清楚所选的时间间隔选的时间间隔T等于多少秒等于多少秒.5. 注意事项注意事项 6. 例题分析例题分析v【例题【例题1】在】在“测定匀变速直线运动的加速度测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间。计时器所用电源的频率为间。计时器所用电源的

8、频率为50Hz，图为一，图为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，用米尺量出六个计数点，用米尺量出1、2、3、4、5点到点到0点的距离如图所示（单位：点的距离如图所示（单位：cm）。）。 6. 例题分析例题分析由纸带数据计算可得计数点由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻所代表时刻的即时速度大小的即时速度大小v4_ms，小，小车的加速度大小车的加速度大小a_ms2。解析解析: T=0.025=0.1 s(1) 第四个记数点在第四个记数点在3到到5的

9、中间时刻的中间时刻,根根据中间时刻的速度等于这段时间的平均据中间时刻的速度等于这段时间的平均速度速度534352ddvvT或或454352ssvvTv4=0.405m/s解析解析:vs1=d1=1.40cmvs2=d2d1=(3.551.40) cm=2.15cmvs3=d3d2=(6.453.55) cm=2.90cmvs4=d4d3=(10.156.45) cm=3.70cmvs5=d5d4=(14.5510.15) cm=4.40cmvs6=d6d5=(19.7014.55) cm=5.15cmT=0.025=0.1 s解析解析:2241122(3.70 1.40) 100.7666m/s33 0.1ssaT2252222(