實驗探究勻變速直線運動

實驗探究勻變速直線運動第1頁/共19頁課題:勻變速直線運動的實驗探究榆林第二實驗中學(xué)閆明2011-10-122011年10月12第2頁/共19頁1.實驗?zāi)康?1)掌握判斷物體是否做勻變速運動的方法.(2)使用打點計時器測定勻變速直線運動的加速度.

2011年10月12第3頁/共19頁2.實驗原理

設(shè)物體做勻變速直線運動，加速度是a，在各個連續(xù)相等的時間T里的位移分別是s1、s2、s3……則有:△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，測出各段位移s1、s2……即可求出2011年10月12第4頁/共19頁2.實驗原理

再由a1、a2…算出平均值即為所要測的加速度。

2011年10月12第5頁/共19頁3.實驗器材:電火花打點計時器或電磁打點計時器一端附有滑輪的長木板小車紙帶細繩鉤碼刻度尺導(dǎo)線電源

2011年10月12第6頁/共19頁4.實驗步驟(1)如圖3-21所示，把附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路.2011年10月12第7頁/共19頁(2)把一條細繩拴在小車上，使細繩跨過滑輪，下邊拴上合適的鉤碼.把紙帶穿過打點計時器，并把紙帶的一端固定在小車的后面.(3)把小車停在靠近打點計時器處，接通電源后，放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一列小點.換上新紙帶，重復(fù)實驗三次.4.實驗步驟2011年10月12第8頁/共19頁（4）從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開頭一些比較密集的點子，在后邊便于測量的地方找一個開始點。為了測量方便和減小誤差，通常不用每打一次點的時間作為時間的單位，而用每打五次點的時間作為時間的單位，就是T=0.02×5=0.1s。在選好的開始點下面標(biāo)明A，在第六點下面標(biāo)明B，在第十一點下面標(biāo)明C，在第十六點下面標(biāo)明D，……，點A、B、C、D……叫做計數(shù)點，如圖所示。兩個相鄰計數(shù)點間的距離分別是s1、s2、s3……4.實驗步驟2011年10月12第9頁/共19頁（5）測出六段位移s1、s2、s3、s4、s5、s6的長度，把測量結(jié)果填入下表1中。（6）根據(jù)測量結(jié)果，利用“實驗原理”中給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，它就是小車做勻變速直線運動的加速度。把計算的結(jié)果填入下表1中小車做勻變速直線運動的加速度a=___________

4.實驗步驟2011年10月12第10頁/共19頁2011年10月12第11頁/共19頁5.注意事項

(1)要在鉤碼落地處放置軟墊或砂箱，防止撞壞鉤碼.(2)要在小車到達滑輪前用手按住它或放置泡沫塑料檔板，防止車掉在地上或撞壞滑輪.(3)開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點計時器.(4)應(yīng)該先接通電源，待打點計時器打點穩(wěn)定后，再釋放小車.

2011年10月12第12頁/共19頁(5)小車另一端所掛的鉤碼個數(shù)要適當(dāng)，避免加速度過大而使紙帶上打的點太少，或者加速度太小，使各段位移無多大區(qū)別.(6)選擇一條理想的紙帶，是指紙帶上的點跡清晰.適當(dāng)舍棄點子密集部分，適當(dāng)選取計數(shù)點(計數(shù)點和計時點有區(qū)別)，弄清楚所選的時間間隔T等于多少秒.5.注意事項

2011年10月12第13頁/共19頁6.例題分析【例題1】在“測定勻變速直線運動的加速度”的實驗中，用打點計時器記錄紙帶運動的時間。計時器所用電源的頻率為50Hz，圖為一次實驗得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計數(shù)點間都有四個點未畫出，按時間順序取0、1、2、3、4、5六個計數(shù)點，用米尺量出1、2、3、4、5點到0點的距離如圖所示（單位：cm）。

2011年10月12第14頁/共19頁6.例題分析由紙帶數(shù)據(jù)計算可得計數(shù)點4所代表時刻的即時速度大小v4＝________m／s，小車的加速度大小a＝________m／s2。2011年10月12第15頁/共19頁解析:

T=0.02×5=0.1s(1)第四個記數(shù)點在3到5的中間時刻,根據(jù)中間時刻的速度等于這段時間的平均速度或v4=0.405m/s2011年10月12第16頁/共19頁解析: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