實驗：練習使用打點計時器測定加速度(精)

1、 1 1、打點計時器是一種計時的儀器，、打點計時器是一種計時的儀器，計時計時的同時還能記錄物體的運動情況。的同時還能記錄物體的運動情況。 2 2、工作條件：、工作條件： 電磁打點計時器：低壓交流電（電磁打點計時器：低壓交流電（4V6V4V6V） 電火花打點計時器：電火花打點計時器：220V220V交流電交流電 3 3、周期：、周期：0.02s 0.02s 頻率頻率50Hz50Hz 判斷物體的運動性質(zhì)判斷物體的運動性質(zhì) 一、打點計時器一、打點計時器 二、利用紙帶判斷物體的運動性質(zhì)二、利用紙帶判斷物體的運動性質(zhì) 三、利用紙帶可以測量物理量三、利用紙帶可以測量物理量 1 1、直接測量：、直接測量：時

2、間時間t、位移、位移S 1 1、直接測量：時間、直接測量：時間t t、位移、位移S S注意：測量長度利用毫米刻度尺，讀數(shù)時注意：測量長度利用毫米刻度尺，讀數(shù)時必須讀到必須讀到0.1mm0.1mm位位 一、打點計時器一、打點計時器 二、利用紙帶判斷物體的運動性質(zhì)二、利用紙帶判斷物體的運動性質(zhì) 三、利用紙帶可以測量物理量：三、利用紙帶可以測量物理量：1 1、直接測量：、直接測量： t t、S S2 2、間接測量：、間接測量： v v、a a勻速直線運動勻速直線運動勻變速直線運動勻變速直線運動 速度：速度：v=s/tv=s/t 哪些實驗中物體做勻速直線運動？哪些實驗中物體做勻速直線運動？ 研究勻變速

3、直線運動研究勻變速直線運動 探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系 驗證力的平行四邊形定則驗證力的平行四邊形定則 驗證牛頓運動定律驗證牛頓運動定律 探究動能定理探究動能定理 驗證機械能守恒定律驗證機械能守恒定律 驗證動量守恒定律驗證動量守恒定律 速度：速度：v=s/tv=s/t 哪些實驗中物體做勻速直線運動？哪些實驗中物體做勻速直線運動？ 平衡摩擦力平衡摩擦力 探究動能定理探究動能定理1、某學習小組做探究、某學習小組做探究“合力的功和物體速度變化關(guān)合力的功和物體速度變化關(guān)系系” 的實驗，如圖，圖中小車是在一條橡皮筋作用的實驗，如圖，圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時，

4、橡皮筋對小車做的功下彈出，沿木板滑行，這時，橡皮筋對小車做的功記為記為W，當用，當用2條、條、3條條，完全相同的橡皮筋并，完全相同的橡皮筋并在一起進行第在一起進行第2次、第次、第3次次實驗時，使每次實驗實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致。每次實驗中小車中橡皮筋伸長的長度都保持一致。每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出。獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出。紙帶紙帶小車小車橡皮筋橡皮筋打點計時器打點計時器木板木板在正確操作情況下，打在紙帶上的點，并不都是均勻的，在正確操作情況下，打在紙帶上的點，并不都是均勻的，為了測量小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的為了測量小車獲得的速度，

5、應(yīng)選用紙帶的 部分進行部分進行測量（根據(jù)下面所示的紙帶回答）；測量（根據(jù)下面所示的紙帶回答）； 紙帶紙帶小車小車橡皮筋橡皮筋打點計時器打點計時器木板木板ABFGHICDEKGK 速度：速度：v=s/tv=s/t 哪些實驗中物體做勻速直線運動？哪些實驗中物體做勻速直線運動？ 平衡摩擦力平衡摩擦力 探究動能定理探究動能定理 研究勻變速直線運動研究勻變速直線運動 探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系 驗證力的平行四邊形定則驗證力的平行四邊形定則 驗證牛頓運動定律驗證牛頓運動定律 探究動能定理探究動能定理 驗證機械能守恒定律驗證機械能守恒定律 驗證動量守恒定律驗證動量守恒定律2、某同學設(shè)計

6、了一個用打點計時器研究動量守恒定律、某同學設(shè)計了一個用打點計時器研究動量守恒定律的實驗：在小車的實驗：在小車A的前端粘有橡皮泥，推動小車的前端粘有橡皮泥，推動小車A使之使之做勻速運動，然后與原來靜止在前方的小車做勻速運動，然后與原來靜止在前方的小車B相碰并黏相碰并黏合成一體，繼續(xù)做勻速運動。他設(shè)計的具體裝置如圖合成一體，繼續(xù)做勻速運動。他設(shè)計的具體裝置如圖（a）所示，在小車）所示，在小車A后連著紙帶，電磁打點計時器電源后連著紙帶，電磁打點計時器電源頻率為頻率為50HZ，長木板右端下面墊放小木片用以平衡摩擦，長木板右端下面墊放小木片用以平衡摩擦力。力。1）若已測得打點紙帶如圖所示，并測得各計數(shù)點

7、間距）若已測得打點紙帶如圖所示，并測得各計數(shù)點間距（已標在圖示上）。（已標在圖示上）。A為運動的起點，則應(yīng)選為運動的起點，則應(yīng)選 段來計段來計算算A碰前速度，應(yīng)選碰前速度，應(yīng)選 段來計算段來計算A和和B碰后的共同速度碰后的共同速度（以上兩空選填（以上兩空選填“AB”“BC”“CD”“DE”）。）。2）已測得小車）已測得小車A質(zhì)量質(zhì)量m1=0.40kg，小車，小車B質(zhì)量質(zhì)量m2=0.20kg，由以上測得結(jié)果可得：碰前總動量由以上測得結(jié)果可得：碰前總動量p0= kgm/s；碰；碰后總動量后總動量p= kgm/s。（保留三位有效數(shù)字）。（保留三位有效數(shù)字）BCDE0.4200.417 cm9.081

8、0.509.086.95 速度：速度：v=s/tv=s/t 哪些實驗中物體做勻速直線運動？哪些實驗中物體做勻速直線運動？ 平衡摩擦力平衡摩擦力 探究動能定理探究動能定理 驗證動量守恒定律驗證動量守恒定律2022121mvmvWt合vmmvmBAA)(0 一、打點計時器一、打點計時器 二、利用紙帶判斷物體的運動性質(zhì)二、利用紙帶判斷物體的運動性質(zhì) 三、利用紙帶可以測量物理量：三、利用紙帶可以測量物理量：1 1、直接測量：、直接測量： t t、S S2 2、間接測量：、間接測量： v v、a a勻速直線運動勻速直線運動勻變速直線運動勻變速直線運動 速度速度v v： 加速度加速度a a： 計數(shù)點對應(yīng)的

9、瞬時速度計數(shù)點對應(yīng)的瞬時速度v:v: 第一個計數(shù)點和最后一個計數(shù)點的第一個計數(shù)點和最后一個計數(shù)點的V: V: V VD D= =？根據(jù)根據(jù)TvvSDc23CDvTSv32aTvvCDTSSvC232 利用打下的紙帶計算加速度：利用打下的紙帶計算加速度： 2TSa2121TSSa2232TSSa2343TSSa2454TSSa2565TSSa2)(TnmSSanm21413TSSa22523TSSa23633TSSa23214563219)()(3TSSSSSSaaaaS SS S2165432155TSSaaaaaa2)3( TSSI2TSa記數(shù)點的選取記數(shù)點的選取每每n個點取一個計數(shù)點個點取

10、一個計數(shù)點:T=nT每隔每隔n個點取一個計數(shù)點個點取一個計數(shù)點:T=(n+1)T 計算時要注意：計算時要注意：1 1、單位、單位 1cm=101cm=10-2-2m m2 2、有效數(shù)字、有效數(shù)字3 3、分母、分母4 4、T T的大小的大小TSSvC2322TSa兩相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出兩相鄰計數(shù)點間有四個點未畫出紙帶12)1 . 02(sa 5.12 5.74 6.37 6.98 7.60 8.24 8.85 9.47 (單位：單位：cm)2)04. 04(sa 紙帶22)(TnmSSanm紙帶32)02. 0(5sa 3 3、如圖甲所示，是用包有白紙的質(zhì)量為、如圖甲所示，是用包有白紙的質(zhì)

11、量為1.00kg1.00kg的圓的圓柱棒替代紙帶和重物，蘸有顏料的毛筆固定在電動機柱棒替代紙帶和重物，蘸有顏料的毛筆固定在電動機的飛輪上并隨之勻速轉(zhuǎn)動，以替代打點計時器。燒斷的飛輪上并隨之勻速轉(zhuǎn)動，以替代打點計時器。燒斷懸掛圓柱棒的線后，圓柱棒豎直自由下落，毛筆就在懸掛圓柱棒的線后，圓柱棒豎直自由下落，毛筆就在圓柱棒面的紙上畫出記號（如圖乙所示）。設(shè)毛筆接圓柱棒面的紙上畫出記號（如圖乙所示）。設(shè)毛筆接觸棒時不影響棒的運動，測得記號之間的距離依次為觸棒時不影響棒的運動，測得記號之間的距離依次為26.0 mm26.0 mm、50.0 mm50.0 mm、74.0mm74.0mm、98.0 mm98

12、.0 mm、122.0 mm122.0 mm、146.0 mm146.0 mm，由此可驗證機械能守恒定律已知電動機，由此可驗證機械能守恒定律已知電動機銘牌上標有銘牌上標有“1200 r1200 rmin”min”字樣字樣7 6 5 4 3 2 1毛筆畫相鄰兩條線的時間間隔毛筆畫相鄰兩條線的時間間隔T T= = s s0.05 速度：速度： 加速度：加速度： 物體做勻加速直線運動的實驗有：物體做勻加速直線運動的實驗有： 研究勻變速直線運動研究勻變速直線運動 探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系 驗證力的平行四邊形定則驗證力的平行四邊形定則 驗證牛頓運動定律驗證牛頓運動定律 探究動能定

13、理探究動能定理 驗證機械能守恒定律驗證機械能守恒定律 驗證動量守恒定律驗證動量守恒定律 速度速度v v 加速度加速度a a 物體做勻加速直線運動的實驗有：物體做勻加速直線運動的實驗有： 研究勻變速直線運動研究勻變速直線運動 驗證牛頓第二定律驗證牛頓第二定律 驗證機械能守恒定律驗證機械能守恒定律2TSamaF合221mvmgh 一、打點計時器一、打點計時器 二、利用紙帶判斷物體的運動性質(zhì)二、利用紙帶判斷物體的運動性質(zhì) 三、利用紙帶可以測量物理量：三、利用紙帶可以測量物理量：1 1、直接測量：、直接測量： t t、S S2 2、間接測量：、間接測量： v v、a a 四、利用四、利用t t、S S

14、、v v、a a ，求解其他物理量或驗，求解其他物理量或驗證物理定律證物理定律勻速直線運動勻速直線運動勻變速直線運動勻變速直線運動 研究勻變速直線運動研究勻變速直線運動 探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系 驗證力的平行四邊形定則驗證力的平行四邊形定則 驗證牛頓運動定律驗證牛頓運動定律 探究動能定理探究動能定理 驗證機械能守恒定律驗證機械能守恒定律 驗證動量守恒定律驗證動量守恒定律2TSamaF合2022121mvmvWt合221mvmgh vmmvmBAA)(0 一、打點計時器一、打點計時器 二、利用紙帶判斷物體的運動性質(zhì)二、利用紙帶判斷物體的運動性質(zhì) 三、利用紙帶可以測量物理量

15、：三、利用紙帶可以測量物理量：1 1、直接測量：、直接測量： t t、S S2 2、間接測量：、間接測量： v v、a a 四、利用四、利用t t、S S、v v、a a ，求解其他物理量或驗，求解其他物理量或驗證物理定律證物理定律勻速直線運動勻速直線運動勻變速直線運動勻變速直線運動4 4、某研究小組為測量一個遙控電動小車的額定功率、某研究小組為測量一個遙控電動小車的額定功率, ,進行進行了如下實驗了如下實驗: : 用天平測出電動小車的質(zhì)量為用天平測出電動小車的質(zhì)量為0.4kg0.4kg； 將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖所示安裝；將電動小車、紙帶和打點計時器按如圖所示安裝； 接通打點計時器

16、（其打點周期為接通打點計時器（其打點周期為0.02s0.02s）；）； 使電動小車以額定功率加速運動使電動小車以額定功率加速運動, ,達到最大速度一段達到最大速度一段時間后關(guān)閉小車電源時間后關(guān)閉小車電源, ,待小車靜止時再關(guān)閉打點計時器待小車靜止時再關(guān)閉打點計時器（設(shè)小車在整個過程中小車與紙帶所受的阻力恒（設(shè)小車在整個過程中小車與紙帶所受的阻力恒定）在上述過程中定）在上述過程中, ,打點計時器在紙帶上所打的部分打點計時器在紙帶上所打的部分點跡如圖所示（已知紙帶左端與小車相連）點跡如圖所示（已知紙帶左端與小車相連）請分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題：請分析紙帶數(shù)據(jù)，回答下列問題： （計算結(jié)果均保留三（

17、計算結(jié)果均保留三位有效數(shù)字）位有效數(shù)字）（1 1）電動小車運動的最大速度為）電動小車運動的最大速度為 m/sm/s （2 2）電動小車關(guān)閉電源后加速度大小為）電動小車關(guān)閉電源后加速度大小為 m/sm/s2 2 （3 3）電動小車的額定功率為）電動小車的額定功率為 W W 2.002.502.00 一、打點計時器一、打點計時器 二、利用紙帶判斷物體的運動性質(zhì)二、利用紙帶判斷物體的運動性質(zhì) 三、利用紙帶可以測量物理量：三、利用紙帶可以測量物理量：1 1、直接測量：、直接測量： t t、S S2 2、間接測量：、間接測量： v v、a a 四、利用四、利用t t、S S、v v、a a ，求解其他物

18、理量或驗，求解其他物理量或驗證物理定律證物理定律勻速直線運動勻速直線運動勻變速直線運動勻變速直線運動 （0707廣東）廣東）1414（8 8分）如圖分）如圖1111（a a）所示，小車放在）所示，小車放在斜面上，車前端栓有不可伸長的細線，跨過固定在斜斜面上，車前端栓有不可伸長的細線，跨過固定在斜面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與打點計時器面邊緣的小滑輪與重物相連，小車后面與打點計時器的紙帶相連。起初小車停在靠近打點計時器的位置，的紙帶相連。起初小車停在靠近打點計時器的位置，重物到地面的距離小于小車到滑輪的的距離。啟動打重物到地面的距離小于小車到滑輪的的距離。啟動打點計時器，釋放重物，小車在重物的牽引下，由靜止點計時器，釋放重物，小車在重物的牽引下，由靜止開始沿斜面向上運動，重物落地后，小車會繼續(xù)向上開始沿斜面向上運動，重物落地后，小車會繼續(xù)向上運動一段距離。打點計時器使用的交流電頻率為運動一段距離。打點計時器使用的交流電頻率為50Hz50Hz。圖圖1111（b b）中）中a a、b b、c c是小車運動紙帶上的三段，紙帶是小車運動紙帶上的三段，紙帶運動方向如箭頭所示。運動方向如箭頭所示。 （1 1）根據(jù)所提供紙帶上的數(shù)據(jù)，計算打）根