1、2.12 研究匀变速直线运动【 实验目的实验目的实验目的 】练习使用电火花计时器或电磁打点计时器,利用打上点的纸带研究物体的运动情况。【 实验器材实验器材实验器材 】电火花计时器或电磁打点计时器,一端附有滑轮的长木板,小车,纸带,刻度尺,导线,电源,钩码,细绳。【实验原理】做匀变速直线运动的物体,如果在各个连续相等的时间 T 内的位移分别为S , S ,S IIISN,则S S S S III S S NS N1 aT 2恒量推论:第 n 个 T 时间内的位移和第 m 个 T 时间内的位移之差:S nS m(nm)aT 2设物体做匀加速直线运动,加速度是 a,在各个连续相等的时间 T 里的位移
2、分别是s1、s 2、s 3则有:ss 2s 1s 3s 2s 4s 3 aT 2 由上式还可得到s4s 1(s 4s 3)(s 3s 2)(s 2s 1)3aT 2同理有s5s 2s 6s 33aT 2可见,测出各段位移 s1、 s2即可求出, , ,21413Tsa2523Ta6332saT再算出 a1、a 2、a 3的平均值,就是我们所要测定的匀变速直线运动的加速度。【实验步骤】 (1)按教材 191 页图实-10 所示,把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸处桌面。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,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码。把
3、纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面。(3)把小车停在靠近打点计时器处,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列小点。换上新纸带,重复实验三次。(4)从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头一些比较密集的点子,在后边便于测量的地方找一个开始点。为了测量方便和减小误差,通常不用每打一次点的时间作为时间的单位,而用每打五次点的时间作为时间的单位,就是 T0.0250.1s。在选好的开始点下面标明 A,在第六点下面标明 B,在第十一点下面标明 C,在第十六点下面标明D,点 A、B、C、D叫做计数点,如图所示。两个相邻计数点间的距离分别是s1、s 2、s 3
4、(5)测出六段位移 s1、s 2、s 3、s 4、s5、s 6 的长度,把测量结果填入下表 1 中。(6)根据测量结果,利用“实验原理”中给出的公式算出加速度 a1、a 2、a 3 的值。注意:T 0.1s。求出 a1、a 2、a 3 的平均值,它就是小车做匀变速直线运动的加速度。把计算的结果填入下表 1 中小车做匀变速直线运动的加速度 a 【实验记录】 表 1 计算小车的加速度 a T0.1s计数点位移s/m位移差s/m分段加速度a/ms-2小车加速度a/ms-201 S12 S23 S34 S4 S4S 1 21413Tsa5 S5 S5S 2 2526 S6 S6S 3 2363Tsa3
5、21aa1、图为用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度的实验时记录下的一条纸带。纸带上选取 1、2、3、4、5 各点为记数点,将直尺靠在纸带边,零刻线与纸带上某一点 0 对齐。由 0 到 1、2、3点的距离分别用 d1、d 2、d 3表示,测量出 d1、d 2、d 3的值,填入表中。已知打点计时器所用交流电的频率为 50Hz,由测量数据计算出小车的加速度 a 和s1 s2 s3A B C D纸带上打下点 3 时小车的速度 v3,并说明加速度的方向。距 离d1 d2 d3 d4 d5测量值(cm)加速度大小 a_ms 2,方向_,小车在点 3 时的速度大小 v3_ms。2、根据图所示的打点计时器构造图,指出各主要部件的名称:_,_,_, _,_,_,_,_,_【 误差分析误差分析误差分析 】【 课内练习课内练习课内练习 】【 课外作业课外作业课外作业 】教材 P5(3)【 教学随感教学随感教学随感 】