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1、实验 研究匀变速直线运动 要点归纳 【实验目的】用打点计时器探究小车速度随时间变化的规律. 【实验原理】1.打点计时器(1)作用：计时仪器,每隔0.02 s打一次点.(2)工作条件：电磁打点计时器：4 V6 V的交流电源.电火花计时器：220 V的交流电源.,(3)纸带上各点的意义:表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置.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. 2.利用纸带判断物体做匀变速直线运动的方法(1)沿直线运动的物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为v1、v2、v3、v4、,若v2-v1=v3-v2=v4-v3=,则说明物体在相等时间内速度的增量相等,由此说明物体在做匀
2、变速直线运动,即a= =(2)沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为s1,s2,s3,s4,若s=s2-s1=s3-s2=s4-s3=,则说明物体在做匀变速直线运动,且s=aT2.,3.速度、加速度的求解方法(1)“平均速度法”求速度,即vn= ,如图1所示.,图1,【实验器材】打点计时器、纸带、一端附有定滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、电源、导线、复写纸片. 【实验步骤】 1.把附有滑轮的长木板放在实验桌上,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. 2.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码,把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定
3、在小车的后面.实验装置见图2所示,放手后,看小车能否在木板上平稳地加速滑行.,3.把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,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系列的点,换上新纸带,重复三次.,图2,4.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s,并记录填入表中.,5.计算出相邻的计数点之间的距离s1、s2、s3锦囊妙诀 测a要用计时器,速度等于位移时间比(vn= ),使用刻度尺量位移,周期是0.02 s,交流电压4 V6
4、V,利用推论(s=aT2)求加速. 6.利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度,填入上面的表格中. 7.增减所挂钩码数,再做两次实验.,【数据处理】由实验数据得出v-t图象.(1)根据表格中的v、t数据,在平面直角坐标系中仔细描点，如图3可以看到,对于每次实验,描出的几个点都大致落在一条直线上.(2)做一条直线,使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上,落不到直线上的点,应均匀分布在直线的两侧,这条直线就是本次实验v-t图象,它是一条倾斜的直线.,图3,【实验结论】由实验得出的v-t图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律.有两条途径
5、进行分析：(1)小车运动的v-t图象是一条倾斜的直线如图4，当时间增加相同的值t,速度也会增加相同的值v,由此得出结论：小车的速度随时间均匀变化.(2)既然小车的v-t图象是一条倾斜的直线,那么v随t变化的函数关系式为v=kt+b,所以小车的速度随时间均匀变化.,图4,【误差分析】1.打点计时器的计时误差.2.纸带的测量误差. 【注意事项】1.纸带和细绳要和木板平行,小车运动要平稳.2.实验中应先接通电源,后让小车运动;实验后应先断开电源后取纸带.3.要防止钩码落地和小车与滑轮相撞.4.小车的加速度宜适当大些,可以减小长度的测量误差,加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出67个计数点为
6、宜.,图5,图6,答案 s1,s6或37.5,193.5 s1,s2,s3,s4,s5,s6或37.5,69.0,100.5,131.5,163.0,193.5 B偶然 阻力(空气阻力,振针的阻力,限位孔的阻力,复写纸的阻力等),交流电频率不稳定,长度测量,数据处理方法等,图7,图8,图9,图10,图11,图12,图13,素能提升 一、选择题(1单选题，2双选题) 1.在一次实验中,某同学不知道所使用的交流电源的实际频率已超过50 Hz,那么,他计算出来的加速度值与真实值相比 ( )A.偏大 B.偏小C.相等 D.不能确定解析 因交流电频率超过50 Hz,所以打点时间间隔小于0.02 s,根据公式a= 可知,当T偏小时,a偏大.,A,答案 AC,图14,答案 0.605 0.9,图15,答案 (1)相等 匀加速 (2)乙同学 1.10 m/s2,图16,图17,答案 (1)0.25 0.45 m/s (2)解析图 (3)1,返回,
