研究勻變速直線運動

1、 實驗目的1.1.練習使用打點計時器，學會用打上點的紙帶練習使用打點計時器，學會用打上點的紙帶 研究物體的運動。研究物體的運動。 2.2.掌握判斷物體是否做勻變速運動的方法。掌握判斷物體是否做勻變速運動的方法。 3.3.測定勻變速直線運動的加速度。測定勻變速直線運動的加速度。 實驗原理1.1.了解了解打點計時器打點計時器. .(1)(1)一種使用一種使用交流電源交流電源的的計時儀器計時儀器，它每隔，它每隔0.02s0.02s 打一個點（由于打一個點（由于電源頻率電源頻率是是50Hz50Hz）。）。 (2) (2) 紙帶上的紙帶上的點表示點表示了相應運動物體在不同時刻了相應運動物體在不同時刻 的

2、的位置位置，研究紙帶上所打點的間隔，就可以，研究紙帶上所打點的間隔，就可以 了解物體運動的情況。了解物體運動的情況。 實驗原理2.2.由紙帶由紙帶判斷物體做勻變速直線運動判斷物體做勻變速直線運動的方法：的方法： 如圖所示，如圖所示，0 0、1 1、22為時間間隔相等的各計數(shù)為時間間隔相等的各計數(shù)點，點，S S1 1、S S2 2、S S3 3為相鄰兩計數(shù)點之間的距離，若為相鄰兩計數(shù)點之間的距離，若S= SS= S2 2S S1 1=C=C（常數(shù)），即若（常數(shù)），即若兩連續(xù)相等的時間兩連續(xù)相等的時間間隔間隔里的位移之差為恒量，則與紙帶相連的物體的運動里的位移之差為恒量，則與紙帶相連的物體的運動為

3、勻變速運動。為勻變速運動。 1 2 3 4 50S1S2S3S4S5 實驗原理3.3.由紙帶由紙帶求物體運動加速度求物體運動加速度的方法：的方法： 用用“逐差法逐差法”求加速度求加速度. . 根據(jù)根據(jù)S S4 4S S1 1= S= S5 5S S2 2= S= S6 6S S3 3=3aT=3aT2 2（T T為相鄰為相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔）兩計數(shù)點之間的時間間隔）65432129SSSSSSaT 實驗原理3.3.由紙帶由紙帶求物體運動加速度求物體運動加速度的方法：的方法： 用用v-tv-t圖象法：即先根據(jù)求出打第圖象法：即先根據(jù)求出打第n n個點時個點時紙帶的即時速度，后做出紙帶的即時

4、速度，后做出v-tv-t圖圖，圖線的斜率即，圖線的斜率即為物體運動的加速度。為物體運動的加速度。 1 2 3 4 50S1S2S3S4S53432SSvT 實驗儀器 打點計時器；紙帶；復寫紙片；打點計時器；紙帶；復寫紙片；低壓低壓交流電源交流電源；小車；細繩；一端附有滑輪的；小車；細繩；一端附有滑輪的長木板；長木板；刻度尺刻度尺；鉤碼；導線；鉤碼；導線 注意注意: :區(qū)分電火花打點計時器區(qū)分電火花打點計時器-交流電壓交流電壓220V220V 實驗步驟1.1.把一端附有滑輪的長木板平放再實驗桌上，并使滑輪把一端附有滑輪的長木板平放再實驗桌上，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

5、一伸出桌面，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。端，連接好電路。2.2.把一條細繩栓在小車上，細繩跨過滑輪，并在細繩的把一條細繩栓在小車上，細繩跨過滑輪，并在細繩的另一端掛上合適的鉤碼，試放手后，小車能在長木板上另一端掛上合適的鉤碼，試放手后，小車能在長木板上平穩(wěn)的加速滑行一段距離，把紙帶穿過打點計時器，并平穩(wěn)的加速滑行一段距離，把紙帶穿過打點計時器，并把它的一端固定在小車后面。把它的一端固定在小車后面。 實驗條件：實驗條件：a a合力恒定，細線與木板是平行的。合力恒定，細線與木板是平行的。b b接接50HZ50HZ，4646伏交流電。伏交流電。 3.3.把把小車停在靠近打點

6、計時器處小車停在靠近打點計時器處，接通電源后，放開接通電源后，放開小車小車，讓小車運動，打點計時器就在紙帶上打出一系，讓小車運動，打點計時器就在紙帶上打出一系列的點，取下紙帶，換上新紙帶，重復實驗三次。列的點，取下紙帶，換上新紙帶，重復實驗三次。 4.4.選擇一條比較理想的紙帶，選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開頭的比較密集的舍掉開頭的比較密集的點點，確定計數(shù)始點，標明，確定計數(shù)始點，標明計數(shù)點計數(shù)點，正確使用毫米刻度，正確使用毫米刻度尺測量兩點間的距離，并把測量結果填入表中，用逐尺測量兩點間的距離，并把測量結果填入表中，用逐差法求出加速度的值，最后求其平均值，還可求出差法求出加速度的值，最后求其

7、平均值，還可求出各計數(shù)點對應的速度，做各計數(shù)點對應的速度，做vtvt圖象，求得直線的斜圖象，求得直線的斜率即為物體運動的加速度。率即為物體運動的加速度。 實驗步驟注意事項1.1.小車的小車的加速度應適當大一些加速度應適當大一些，以能在紙帶上長，以能在紙帶上長約約50cm50cm的范圍內(nèi)清楚地取的范圍內(nèi)清楚地取7 78 8個計數(shù)點為宜。個計數(shù)點為宜。 2.2.要防止鉤碼落地和小車跟定滑輪相撞，紙帶要防止鉤碼落地和小車跟定滑輪相撞，紙帶打完后即時斷開電源。打完后即時斷開電源。 3.3.每打完一條紙帶，將定位軸上的復寫紙換個每打完一條紙帶，將定位軸上的復寫紙換個位置，以保證打點清晰。位置，以保證打點

8、清晰。 5.5.不要分段測量各段位移，應盡可能一次測量完不要分段測量各段位移，應盡可能一次測量完畢（可先統(tǒng)一量出到計數(shù)點畢（可先統(tǒng)一量出到計數(shù)點0 0之間的距離），之間的距離），讀讀數(shù)時應估讀到毫米的下一位數(shù)時應估讀到毫米的下一位。 4.4.應區(qū)別打點計時器應區(qū)別打點計時器打出的點打出的點和人為選取的和人為選取的計數(shù)計數(shù)點點（一般把計時器打出的（一般把計時器打出的5 5個點作為一個計數(shù)個點作為一個計數(shù)點），選取的計數(shù)點不得少于點），選取的計數(shù)點不得少于6 6個。個。 6 6、注意所選取的、注意所選取的相等時間間隔相等時間間隔T T的大小及的大小及所測所測位移位移S S注意事項 訓練 根據(jù)打點計

9、數(shù)器打出的紙帶，我們可以不利用公根據(jù)打點計數(shù)器打出的紙帶，我們可以不利用公式計算就能直接得到的物理量是式計算就能直接得到的物理量是 ( ) ( ) A A、時間間隔、時間間隔 B B、位移、位移C C、加速度、加速度 D D、平均速度、平均速度 一學生在練習使用打點計數(shù)器時，紙帶上打出的不一學生在練習使用打點計數(shù)器時，紙帶上打出的不是圓點，而是短線，這可能是因為是圓點，而是短線，這可能是因為( ) ( ) A A、打點計數(shù)器錯接在直流電源上；、打點計數(shù)器錯接在直流電源上；B B、電源電壓不穩(wěn)定；、電源電壓不穩(wěn)定； C C、電源的頻率不穩(wěn)定；、電源的頻率不穩(wěn)定；D D、振針壓得過緊。、振針壓得過

10、緊。 A BD 本實驗中，關于計數(shù)點間時間間隔的下列說法中正本實驗中，關于計數(shù)點間時間間隔的下列說法中正確的是確的是 （ ） A A、每隔、每隔4 4個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點之間的時間間隔個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點之間的時間間隔 為為0.10s0.10s； B B、每隔、每隔4 4個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點之間的時間間隔個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點之間的時間間隔 為為0.08s0.08s； C C、每、每5 5個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點之間的時間間隔為個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點之間的時間間隔為 0.10s0.10s； D D、每隔、每隔5 5個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點之間的時間間隔個點取一個計數(shù)點，則計數(shù)點之間的時間間隔 為為0.08s0.08s； A C訓練 某同學在用打點計時器測定勻變速直線運動的某同學在用打點計時器測定勻變速直線運動的加速度時加速度時, ,得到如圖所示的紙帶得到如圖所示的紙帶, ,他舍棄密集點后他舍棄密集點后, ,