实验一设计研究匀变速直线运动

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1、实验一 研究匀变速直线运动         基本实验要求1.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、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片.2.实验步骤(1)按照实验原理图所示实验装置,把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端,接好电源;(2)把一细绳系在小车上,细绳绕过滑轮,下端挂合适的钩码,纸带穿过打点计时器,固定在小车后面;(3)把小车停靠在打点计时器处,接通电源,放开小车;(4)小车运动一段时间后,断开电源,取下纸带;(5)换纸带反复做三次,选择一条比较理想的纸带进行测量分析.3.注意事项(1)平行:纸带、细绳要和长木板平行.(2)两先两后:实验

2、中应先接通电源,后让小车运动;实验完毕应先断开电源,后取纸带.(3)防止碰撞:在到达长木板末端前应让小车停止运动,防止钩码落地和小车与滑轮相撞.(4)减小误差: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50cm的纸带上清楚地取出6~7个计数点为宜.规律方法总结1.数据处理(1)目的通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度,确定物体的运动性质等.(2)处理的方法①分析物体的运动性质——测量相邻计数点间的距离,计算相邻计数点距离之差,看其是否为常数,从而确定物体的运动性质.②利用逐差法求解平均加速度a1=,a2=,a3=⇒a=③利用平均速度求瞬时速度:vn==④利用速度—时

3、间图象求加速度a.作出速度—时间图象,通过图象的斜率求解物体的加速度;b.剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度.2.依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动(1)x1、x2、x3…xn是相邻两计数点间的距离.(2)Δx是两个连续相等的时间里的位移差:Δx1=x2-x1,Δx2=x3-x2….(3)T是相邻两计数点间的时间间隔:T=0.02n(打点计时器的频率为50Hz,n为两计数点间计时点的间隔数).(4)Δx=aT2,因为T是恒量,做匀变速直线运动的小车的加速度a也为恒量,所以Δx必然是个恒量.这表明:只要小车做匀变速直线运动,它在任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差就一定相等.考点

4、一 实验原理与实验操作例1 在做“研究匀变速直线运动”的实验时,为了能够较准确地测出加速度,将你认为正确的选项前面的字母填在横线上:________.A.把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面B.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C.再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,每次必须由静止释放小车D.把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面E.把小车停在靠近打点计时器处,接通直流电源后,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系列的点,换上新纸带,重复三次F.从三条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开头比较密集的点,在

5、后边便于测量的地方找一个起始点,并把每打五个点的时间作为时间单位.在选好的起始点下面记作0,往后第六个点作为计数点1,依次标出计数点2、3、4、5、6,并测算出相邻两计数点间的距离G.根据公式a1=、a2=、a3=及a=求出a变式题组1.[实验操作与实验原理](2013·广东·34(1))研究小车匀变速直线运动的实验装置如图1甲所示,其中斜面倾角θ可调.打点计时器的工作频率为50Hz.纸带上计数点的间距如图乙所示,其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出.图1①部分实验步骤如下:A.测量完毕,关闭电源,取出纸带.B.接通电源,待打点计时器工作稳定后放开小车.C.将小车停靠在打点计时器附近,

6、小车尾部与纸带相连.D.把打点计时器固定在平板上,让纸带穿过限位孔.上述实验步骤的正确顺序是:__________(用字母填写).②图乙中标出的相邻两计数点的时间间隔T=________s.③计数点5对应的瞬时速度大小计算式为v5=______.④为了充分利用记录数据,减小误差,小车加速度大小的计算式应为a=____________.2.[实验器材和实验原理]某同学用如图2甲所示的实验装置研究匀变速直线运动.图2实验步骤如下:A.安装好实验器材;B.让小车拖着纸带运动,打点计时器在纸带上打下一系列小点,重复几次,选出一条点迹比较清晰的纸带,从便于测量的点开始,每五个点取一个计数点,如图乙

7、中a、b、c、d等点;C.测出x1、x2、x3、….结合上述实验步骤,请你继续完成下列问题:(1)实验中,除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外,在下列的仪器和器材中,必须使用的有________.(填选项代号)A.电压合适的50Hz交流电源 B.电压可调的直流电源C.秒表 D.刻度尺 E.天平 F.重锤 G.弹簧测力计 H.滑动变阻器(2)如果小车做匀加速直线运动,所得纸带如图乙所示,

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