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专题一 匀变速直线运动的探究
一、实验目的
1.练习使用打点计时器,学会用打上点的纸带研究
物体的运动.
2.掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法.
3.能够利用纸带测定物体做匀变速直线运动的加速
度.
二、实验原理
1.理论基础
沿直线运动的物体在连续相等的时间内不同时刻的
速度分别为v 、v 、v 、…,若 v -v =v -v =v -v =…,
1 2 3 2 1 3 2 4 3
则说明该物体在相等时间内速度的增量相等,由此说
明该物体在
v v
1
做匀变速直线运动;a
t t
1
2.打点计时器的工作原理:
(1)作用:计时仪器,每隔 0.02 s打一次点.
工作条件①电磁打点计时器:4 ~6v 交流电②电火花
打点计时器:200v 交流电
(3)纸带上点的意义:
1
①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置.(记录了
时间和位移)
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.
设相邻两点之间的位移为 S 、S 、S …
1 2 3
(1)若如 S -S =S -S =…=S -S =0.则物体做匀
2 1 3 2 n n-1
速直线运动.
(2)若如 S -S =S -S =…=S -S ≠0,则物体做变
2 1 3 2 n n-1
速直线运动.
3.求物体加速度的方法和速度
(1)逐差法
如图实-1-1所示,相邻两计数点间的距离分别为
S 、S 、S …、S 两计数点间的时间间隔为 T,根据△
1 2 3 6
s=aT2
s s (s s ) (s s ) (s s ) 3aT2
4 1 4 3 3 2 2 1
同理如s s s s 3aT2
5 2 6 3
即为所求物体运动的加速度.
(2)平均速度法求速度
2
求各点的瞬时速度v vt
2
(2)V-t 图象法
根据 v vt ,求出各个记数点的瞬时速度,再作出v-t
2
图像,其斜率表示加速度。
三、实验器材
电磁打点计时器或电火花计时器、一端附有定滑
轮的长木板、小车、纸带、刻度尺、导线、电源、垫
片等.
四、实验步骤与数据处理
1.如图实-1-2所示,把原来放于水平桌面上的长木
板一端垫起,把打点计时器固定在木板被垫起的那一
端,连接好电路.让平整的纸带穿过打点计时器的限
位孔把纸带的一端固定在小车后面.
2.用手按住小车,使小车停在靠近打点计时器处.先
接通电源。再放开小车.小车在拖着纸带运动的同时,
打点计时器就在纸带上打下一系列的点.断开电源,
3
取下纸带;更换新纸带,重复实验三次.
3.从三条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开
头一些比较密集的点,在后面便于测量的地方找一个
开始点,为了测量方便和减少误差,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 (每隔
四个点)的时间作为时间的单位,就是 T=0.02S×
5=0.1S,在选好的开始点下标明A,依次标为 B、C、
D、E…叫做计数点.
4.用毫米刻度尺正确测出每相邻两计数点之间的距
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