第5课时实验研究匀变速直线运动

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1、实验研究匀变速直线运动自主梳理基础知识基础再现［知识梳理］一、实验目的1.练习正确使用打点计时器，学会利用打上点的纸带研究物体的运动.2.掌握判断物体是否做匀变速宜线运动的方法(As=^)•3.测定匀变速直线运动的加速度.二、实验原理1•打点计时器(1)作用：计吋仪器，每隔0.02s打-次点.x［电磁打点计时器：4V〜6V交流电源(2)丁作络件彳I电火花计时器：220V交流电源(3)纸带上点的意义:①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置.②通过研究纸带上各点Z间的距离，可以判断物体的运动悄况.③可以利用纸带上打出的点來确定计数点间的时间间隔.2.利

2、用纸带判断物体运动状态的方法(1)沿直线运动的物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为vl、v2、v3、v4、…，若v2-vl=v3-v2=v4-v3=…，则说明物体在相等时间内速度的增量相等，由此说明物体在做匀变速直线运动,Av即FAvlAtAv2At(2)沿直线运动的物体在连续相等吋间内的位移分别为sl,s2,s3,s4…，若As=s2-sl=s3—s2=s4—s3=…,贝！］说明物体在做匀变速直线运动，且△s=aT2.3.速度、加速度的求解方法(1)“逐差法”求加速度:如图所示的纸带，相邻两点的时间间隔为T,且满足s6-s5=s5—s4=s4

3、—s3=s3—s2=s2—si,即s4—sics5—s2小s6—s3nn—al+a2+a3、、亠ral=~3T2~，a2=~3T2~，a3=~~，然后取幵均值，即a=，这样刊便所给数据全部得到利用，以提高准确性.⑵“平均速度法”求速度：得到如图所示的纸带，相邻两点的时间间隔为T,n点的瞬时速度为vn.即n-1■—n+1(2)“图象法”求加速度，即由“平均速度法”求出多个点的速度，呦岀v—t图象，直线的斜率即加速度.三、实验器材电火花计时器(或电磁打点计时器)，-•端附有定滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片.四、实验步

4、骤1.仪器安装(1)把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌而，把打点计吋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，细绳跨过定滑轮，下边挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计吋器，并把它的一端固定在小年的后面.实验装置见图所示，放手后，看小千能否在小车纸带电賢头2.测量与记录木板上平稳地加速滑行.⑴把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，肩放开小年，让小年拖着纸带运动，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.(2)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，从后边便于测量的点开始确定计数

5、点，为了计算方便和减小误差，通常用连续打点五次的时间作为时间单位，即7=0.1s.正确使用毫米刻度尺测量怎相邻两计数点间的距臥并填入设计的表格中⑶利用某一•段时间的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点的瞬吋速度.(3)增减所挂钩码数，再重复实验两次.3.数据处理及实验结论⑴由实验数据得出c—r图象①根据表格中的sr数据，在平面直角处标系小仔细描点，如图所示可以看到，对于每次实验，描出的儿个点都大致落在一条直线上.②作一条肓线，使同一次实验得到的各点尽量落到这条肓线上，落不到肓线上的点，应均匀分布在直线的两侧，这条直线就是本次实验的o—

6、/图彖，它是一条倾斜的直线.(2)山实验得出的v~t图象进-步得出小车运动的速度随时间变化的规律，有两条途径进行分析①分析图象的特点得出：小车运动的or图象是一•条倾斜的直线如图所示，当时间增加相同的值△/时，速度也会增加相同的值As由此得出结论：小车的速度随时间均匀变化.②通过函数关系进一步得出：既然小车的。一/图象是一条倾斜的直线，那么"随r变化的函数关系式为o=kt+b,显然e与/成“线性关系”，小车的速度随时

7、'可均匀变化.五、注意事项1.交流电源的电压及频率要符合要求.2.实验前要检查打点计时器打点的稳定性和清晰程度，必要时耍调节振针的高

8、度和更换复写纸.3.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器.4.先接通电源，打点计时器工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源.5.要区别打点计时器打出的计时点与人为选取的计数点,一般在纸带上每隔四个计时点取一个计数点，即时间间隔为T=0.02X5s=O.ls.6.小车另一端挂的钩码个数要适当，避免因速度过人而使纸带上打的点太少，或者速度太小，使纸带上的点过于密集.7.选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰.适当舍弃开头密集部分，适当选取计数点，弄清处和邻计数点间所选的时间间隔T，8.测s吋不要分段测量，读数吋要注意有效数字的要求，计算。

9、吋要注意用逐差法，以减小谋差.共同探究规律方法考点突破考点一完善实验步骤例1在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验屮，某同