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1、实验一 研究匀变速直线运动,考点互动探究教师备用习题课时巩固训练,一、实验目的 1.练习使用电磁打点计时器(或电火花计时器),会用打点的纸带研究物体的运动情况. 2.测量匀变速直线运动的瞬时速度和加速度. 二、实验器材 电火花计时器(或电磁打点计时器)、交流电源、导线、一端附有定滑轮的长木板、 、 、细绳、钩码(或重锤)、刻度尺、墨粉纸(电磁打点计时器配备的是复写纸片). (1)电磁打点计时器使用6 V以下低压、50 Hz交流电源,用振针打点,每隔 打一次点. (2)电火花计时器使用220 V、50 Hz交流电源,用电火花打点,每隔 打一次点.,小车,纸带,0.02 s,0.02 s,考点一
2、实验原理和实验操作,1实验原理 (1)利用纸带判断物体运动状态的方法:设纸带上连续相等时间T内的位移分别为x1、x2、x3、x4、xn-1、xn、xn+1,纸带上相邻两点间的位移差为x.若x=xn+1-xn为零,则说明物体做 运动;若x=xn+1-xn为非零常数,则说明物体做 运动. (2)利用纸带求瞬时速度的方法:如图S1-1所示,B点对应的瞬时速度等于AC段的平均速度,vB= . 图S1-1,匀速直线,匀变速直线,(3)利用纸带求加速度的方法 用任意两段相邻计数点间的位移差求加速度:a= . 用v-t图像的斜率求加速度:a= .,2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
3、出桌面,把打点计时器固定在长木板上 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,并将它的一端固定在小车的后面.实验装置如图S1-2所示,放手后,看小车能否在木板上平稳地加速滑行. 图S1-2,没有滑轮,(3)把小车停在靠近打点计时器处,先 ,后 ,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,随后立即 .换上新纸带,重复三次.,接通电源,放开小车,关闭电源, 特别提醒,(1)纸带和细绳要与木板平行,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,后取下纸带. (3)要防止钩码落地以及小车与滑轮
4、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67个计数点为宜. (5)选择一条理想的纸带,是指纸带上的点迹清晰,舍弃打点密集的部分,适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别),弄清楚所选的时间间隔T等于多少.,考点二 数据处理与误差分析,1关于数据处理 (1)纸带的取点处理原则 如图S1-4所示,从打下的纸带中选取点迹清晰的纸带,舍掉开始比较密集的点迹,从便于测量的位置取一个开始点A,然后每5个点(或每隔4个点)取一个计数点,分别记为B、C、D、E、F这样每两个计数点之间的时间间隔为T= s,计算比较方便. 图S1-4,0.1,(2
5、)从纸带上读取长度的方法 利用毫米刻度尺测出各点到A点的距离,算出相邻计数点间的距离x1、x2、x3、x4、x5、x6由于毫米刻度尺的最小刻度是1 mm,读数时必须估读到 mm. (3)用x=aT2确定物体的运动是否是匀变速直线运动.,0.1, 特别提醒,(1)对于实验数据的记录要遵守有效数字读数规则,结果要符合题目要求. (2)计算方法的选用:求加速度的三种方法中,用x=aT2直接求加速度的方法简单,但误差较大,适用于测量数据准确或计数间隔较少的情况;逐差法求加速度结果准确,误差较小,但需选取的计数间隔为偶数;图像法求加速度科学性强、误差小,适用于所测数据的计数间隔较多的情况. (3)牵引小车的钩码数要适当.小车的加速度过大或过小将导致纸带上的点过少或各段位移差过小,从而产生较大的测量误差.加速度的大小以能在约50 cm的纸带上清晰地选取67个计数点为宜.,考点三 关于速度的测量的其他方法,高中阶段,关于物体速度的测量无非是位移和时间的测量.对于位移的测量,主要是用毫米刻度尺,而对于时间的测量,则有多种方法,从历年高考试题分析,涉及时间的测量主要是打点计时器(如上面例2)、光电门(如下面例3)、频闪仪(如下面例3变式题)几种形式.而2017年全国卷第22题用自制“滴水计时器”计量时间与打点计时器原理近似.,
