幻灯片 1实验一 研究匀变速直线运动
●实验目的
1.练习使用打点计时器,会用打点纸带研究物体的运动情况.
2.会利用纸带求匀变速直线运动的速度、加速度.
3.利用打点纸带探究小车速度随时间变化的规律,并能画出小车运动的v-t图象,根据图象求加速度.
●实验原理
1.判断物体运动情况
(1)如果s1=s2=s3=…则物体做匀速直线运动.
(2)如果s2-s1=s3-s2=s4-s3=k(常数),则物体做匀变速直线运动.
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幻灯片 3图1-4-2
●实验器材与装置
1.打点计时器的作用
计时仪器,每隔0.02 s打一次点.
2.打点计时器的工作条件
(1)电磁打点计时器:6 V以下交流电源.
(2)电火花计时器:220 V交流电源.
3.纸带上点的意义
(1)表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置.
(2)通过研究纸带上各点之间的间隔,可以判断物体的运动情况.
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幻灯片 4●注意事项
1.平行:纸带、细绳要和长木板平行.
2.靠近:释放小车前,应使小车停在靠近打点计时器的位置.
3.一先一后:实验时应先接通电源,后释放小车;实验后先断开电源,后取下纸带.
4.防止碰撞:在到达长木板末端前应让小车停止运动,防止钩码落地,小车与滑轮碰撞.
5.减小误差:小车另一端挂的钩码个数要适当,避免速度过大而使纸带上打的点太少,或者速度太小,使纸带上打的点过于密集.
6.准确作图:在坐标纸上,纵、横轴选取合适的单位,仔细描点连线,不能连成折线,应作一条直线,让各点尽量落到这条直线上,落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧.
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幻灯片 5●实验过程
把一端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远离滑轮的一端,连接好电路;把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码;接通电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,随后立即关闭电源;重复实验得到多条纸带.
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幻灯片 6●纸带处理
从几条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开始一些比较密集的点,在后面便于测量的地方找一个开始点,以后依次每五个点取一个计数点,确定好计数始点,并标明0、1、2、3、4…测量各计数点到0点的距离d,计算出相邻的计数点之间的距离x1、x2、x3…求出各计数点的速度vn,由vn数据作出v-t图象.
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幻灯片 7●误差与改进
钩码带动小车做加速运动时,因受摩擦等各方面的影响,致使小车加速度不恒定,即小车不能真正做匀加速直线运动.因此,可用阻力小的气垫导轨替代长木板,用频闪照相或光电计时的办法替代打点计时器,可避免由于电源频率不稳定,造成相邻两点间的时间间隔不完全相等,提高实验的精确度.
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幻灯片 8 (2012·山东高考)某同学利用图1-4-3甲所示的实验装置,探究物块在水平桌面上的运动规律.物块在重物的牵引下开始运动,重物落地后,物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处).从纸带上便于测量的点开始,每5个点取1个计数点,相邻计数点间的距离如图1-4-3乙所示.打点计时器电源的频率为50 Hz.
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幻灯片 9甲
乙
图1-4-3
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幻灯片 12【答案】 (1)6 7 (2)1.00 1.20 (3)-2.00 偏大
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幻灯片 14 (2011·广东高考)图1-4-4是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点.加速度大小用a表示.
图1-4-4
(1)OD间的距离为________cm.
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