屆廣東粵教版學(xué)海導(dǎo)航新課標(biāo)高中總復(fù)習(xí)(第1輪)物理：第1章 第4講實驗：長度的測量 研究勻變速直線運動

一、實驗?zāi)康?/p>

1.練習(xí)正確使用刻度尺等測量長度的工具.

2.練習(xí)正確使用打點計時器，掌握利用打點計時器紙帶判斷物體的運動情況及求解運動的瞬時速度和加速度的方法.

二、實驗原理

1.打點計時器打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器，目前實驗室用的打點計時器有

。

計時器和

計時器兩種，前者所接交流電壓為

，后者所接交流電壓為

.當(dāng)電源的頻率是

時，它每隔

。

打一個點，因此紙帶上的點就表示了與紙帶相連的物體在不同時刻的位置，研究紙帶上點之間的間隔，就可以了解物體運動的情況.電火花打點電磁打點220V4~6V50Hz0.02s

2.研究物體的運動性質(zhì)判斷方法由紙帶判斷物體運動性質(zhì)的方法：如右圖所示，紙帶上A、B、C、D……為時間間隔相等的各計數(shù)點，s1、s2、s3……為相鄰兩計數(shù)點間的距離.若兩連續(xù)相等時間間隔(打點周期)內(nèi)的位移之差

(不為零)，即：Δs=s2-s1=s3-s2=……=aT2(恒量)，則物體一定做

運動.若兩連續(xù)相等時間間隔(打點周期)內(nèi)的位移

s1=s2=……=sn

，則物體一定做

運動.

恒量勻變速直線相等勻速直線

3.由紙帶求物體運動加速度的方法

(1)逐差法求加速度：s4-s1=s5-s2=s6-s3=…=3aT2，分別求出,

,

再算出a1、a2、a3的平均值，即為物體運動的加速度.

(2)

v—t圖象法求加速度：先根據(jù)求出打第n個點時紙帶的瞬時速度，作出v—t圖象，圖線的

即為物體運動的加速度.

4.由紙帶求物體運動速度的方法物體打下某點時的速度等于前后相鄰兩點間的平均速度：.斜率三、實驗器材電磁打點計時器，紙帶，復(fù)寫紙，低壓交流電源，小車，細(xì)繩，一端帶滑輪的長木板，毫米刻度尺，鉤碼，導(dǎo)線.四、實驗步驟和注意事項1.實驗步驟(1)把一端帶有定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的無滑輪的一端，連接好電路.

(2)把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過滑輪，并在細(xì)繩的另一端掛上合適的鉤碼，放手后小車能在木板上平穩(wěn)地加速滑行，把紙帶穿過打點計時器，并把它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，先使打點計時器正常工作，再放開小車使其運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列點，取下紙帶，換上新紙帶，重復(fù)實驗三次.

(4)從三條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開頭比較密集的點，從便于測量處找一個點開始，并把每打5個點的時間作為一個計時單位，確定好相應(yīng)的計數(shù)點并標(biāo)記，正確使用毫米刻度尺測量兩計數(shù)點之間的距離，并把測量結(jié)果填入設(shè)計的表格中，用逐差公式求加速度值，最后求其平均值.

(5)可以先求出各計數(shù)點對應(yīng)的速度，作出v-t圖象，求直線的斜率即為加速度.

2.實驗注意事項

(1)紙帶與細(xì)繩要和木板平行，小車運動要平穩(wěn).

(2)小車的加速度應(yīng)大一些，以便能在紙帶上約50cm范圍內(nèi)清晰地取五個以上的計數(shù)點.選取計數(shù)點時可去掉紙帶上剛開始密集的部分，一般每5個計時點取一個計數(shù)點.

(3)實驗中應(yīng)先通電，后讓小車運動；實驗后先斷電后取紙帶.

(4)要防止鉤碼落地和小車跟定滑輪相撞.

(5)為了減小長度的測量誤差，測量長度時應(yīng)盡量一次性測量完畢(可統(tǒng)一量出各計數(shù)點到計數(shù)起點O點之間的距離)，讀數(shù)應(yīng)估讀到毫米的下一位.

(6)正確處理實驗數(shù)據(jù)，按實驗報告上的表格填好數(shù)據(jù)，并求出實驗結(jié)果.

主題(1)掌握實驗數(shù)據(jù)處理方法，體會注意事項

（單選）在“測定勻變速直線運動的加速度”實驗中，對于減小實驗誤差來說，下列方法有害的是(

)

A.把每打五個點的時間間隔作為一個時間單位來選取計數(shù)點

B.使小車運動的加速度盡量小些

C.舍去紙帶上密集的點，只利用點跡清晰，點間間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠诌M行測量、計算

D.選用各處平整程度、光滑程度相同的長木板做實驗實驗操作技能選取計數(shù)點可以使用于測量和計算的相鄰點間的間隔增大，在用直尺測量這些點間的間隔時，在一次測量絕對誤差基本相同的情況下，相對誤差較小，因此A選項正確.在此實驗中，如果小車運動的加速度過小，打出的點子很密，長度測量的相對誤差較大，測量準(zhǔn)確度會降低.因此使小車的加速度略大一些較好，如果每五個點取一個計數(shù)點，那么以能在紙帶上50cm長度內(nèi)清楚地取出7~8個計數(shù)點為宜，C項保證了選點的正常，D項是物體做勻變速直線運動的前提，故A、C、D正確.

B牢記注意事項要以理解為前提.

（單選）關(guān)于打點計時器的使用，下列說法中正確的是(

)

A.電磁打點計時器一般使用4～6V的直流電源

B.安放紙帶時，應(yīng)把紙帶放在復(fù)寫紙的上面

C.開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點計時器

D.最好在接通電源的同時，放開小車

(1)電磁打點計時器是一種使用4~6V交流電源的計時儀器，它是靠通電線圈的磁場與永久磁鐵相互作用使振動片做周期性振動而打點計時的，故必須接低壓交流電源.

(2)復(fù)寫紙應(yīng)安放在紙帶的上面，要求在紙帶運動時，復(fù)寫紙繞定位軸轉(zhuǎn)動，這樣才能打出清晰的點.

(3)釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點計時器，這樣才能在紙帶上50cm長度內(nèi)清楚地取出7～8個計數(shù)點(以每打五個點作為一個計數(shù)點).

(4)應(yīng)先接通電源，待打點計時器打點穩(wěn)定后，再釋放小車.

C

主題(2)研究勻變速直線運動如圖1-4-1所示，紙帶上A、B、C、D、E、F、G為計數(shù)點，每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點沒有畫出，由圖可知紙帶的加速度等于

，在打D點時紙帶的速度為

.(圖中表示各計數(shù)點與第一個點的距離)圖1,4-1利用打點計時器紙帶判斷物體的運動情況及求解運動的速度和加速度的方法.設(shè)A、B與B、C等各相鄰計數(shù)點間的距離，依次為s1、s2、s3……由圖中給出的數(shù)據(jù)，則有

s1=3.20cm-2.00cm=1.20cm

s2=4.80cm-3.20cm=1.60cm

s3=6.80cm-4.80cm=2.00cm

s4=9.20cm-6.80cm=2.40cm

s5=12.00cm-9.20cm=2.80cm

s6=15.20cm-12.00cm=3.20cm因s2-s1