实验探究匀变速直线运动

关于实验探究匀变速直线运动1.实验目的(1)掌握判断物体是否做匀变速运动的方法.(2)使用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度.

2011年10月12第2页,共17页，2024年2月25日，星期天2.实验原理

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T里的位移分别是s1、s2、s3……则有:△s=s2-s1=s3-s2=s４-s3=…=aT2可得:s４-s1=(s４-s3)+(s3-s2)+(s2-s1)=3aT2同理有s5-s2=s６-s3=…=3aT2所以，测出各段位移s1、s2……即可求出2011年10月12第3页,共17页，2024年2月25日，星期天2.实验原理

再由a1、a2…算出平均值即为所要测的加速度。

2011年10月12第4页,共17页，2024年2月25日，星期天3.实验器材:电火花打点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

2011年10月12第5页,共17页，2024年2月25日，星期天4.实验步骤(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.2011年10月12第6页,共17页，2024年2月25日，星期天(2)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.把纸带穿过打点计时器，并把纸带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，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点.换上新纸带，重复实验三次.4.实验步骤2011年10月12第7页,共17页，2024年2月25日，星期天（4）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T=0.02×5=0.1s。在选好的开始点下面标明A，在第六点下面标明B，在第十一点下面标明C，在第十六点下面标明D，……，点A、B、C、D……叫做计数点，如图所示。两个相邻计数点间的距离分别是s1、s2、s3……4.实验步骤2011年10月12第8页,共17页，2024年2月25日，星期天（5）测出六段位移s1、s2、s3、s4、s5、s6的长度，把测量结果填入下表1中。（6）根据测量结果，利用“实验原理”中给出的公式算出加速度a1、a2、a3的值。注意：T=0.1s。求出a1、a2、a3的平均值，它就是小车做匀变速直线运动的加速度。把计算的结果填入下表1中小车做匀变速直线运动的加速度a=___________

4.实验步骤2011年10月12第9页,共17页，2024年2月25日，星期天2011年10月12第10页,共17页，2024年2月25日，星期天5.注意事项

(1)要在钩码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住它或放置泡沫塑料档板，防止车掉在地上或撞坏滑轮.(3)开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器.(4)应该先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车.

2011年10月12第11页,共17页，2024年2月25日，星期天(5)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，或者加速度太小，使各段位移无多大区别.(6)选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰.适当舍弃点子密集部分，适当选取计数点(计数点和计时点有区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒.5.注意事项

2011年10月12第12页,共17页，2024年2月25日，星期天6.例题分析【例题1】在“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间。计时器所用电源的频率为50Hz，图为一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0、1、2、3、4、5六个计数点，用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示（单位：cm）。

2011年10月12第13页,共17页，2024年2月25日，星期天6.例题分析由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的即时速度大小v4＝________m／s，小车的加速度大小a＝________m／s2。2011年10月12第14页,共17页，2024年2月25日，星期天解析:

T=0.02×5=0.1s(1)第四个记数点在3到5的中间时刻,根据中间时刻的速度等于这段时间的平均速度或v4=0.405m/s2011年10月12第15页,共17页，2024年2月25日，星期天解析:s1=d1=1.40cms2=d2－d1=(3.55－1.40)cm=2.15cms3=d3－d2=(6.45－3.55)cm=2.90cms4=d4－d3=(10.15－6.45)cm=3.70cms5=d5－d4=(14.55－10.15)cm=4.40cms6=d6－d5=(19.70