实验(测匀变速直线运动的加速度)

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1、实验：测匀速直线运动的加速度（一）实验目的(1)用打点计时器研究匀变速直线运动，测定匀变速直线运动的加速度。(2)掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法。（二）实验原理1．打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一次点（由于电源频率是50Hz），因此纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上点之间的间隔，就可以了解物体运动的情况。2．由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：如图所示，0、1、2……为时间间隔相等的各计数点，s1、s2、s3、……为相邻两计数点间的距离，若△s=s2-s1=s3-s2=……=恒量，

2、即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。(三)实验器材打点计时器、纸带、复写纸片、低压交流电源、小车、细绳、一端附有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、两根导线。（四)实验步骤(1)把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面。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。再把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的砝码，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面。实验装置如图3～l所示。(2)把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打

3、下一系列的点。换上新纸带，重复三次。（减小偶然误差）(3)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子，在后面便于测量的地方找一个开始点，并把每打5个点的时间作为一个计时单位，即T=0．02s×5=0.1s。在选好的开始点下面记为0，第6点作为记数点1，依此标出计数点2、3、4、5、6、…。两相邻计数点间的距离用刻度尺测出，分别记作sl、s2、…、s5、s6、…、s以,然后求出各计数点的瞬时速度,填入书37页表格中.(4)根据实验数据描点，画出速度-时间图象(书38页),利用图像求出小车运动的加速度。（五）数据处理方法速度：中点时间速度

4、公式加速度：（1）用“逐差法”求加速度：即根据s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2（T为相邻两计数点间的时间间隔）求出、、，再算出a1、a2、a3的平均值即为物体运动的加速度。（2）用v-t图法：即先根据求出打第n点时纸带的瞬时速度，后作出v-t图线，图线的斜率即为物体运动的加速度。（3）公式：x2-x1=aT2一.误差和有效数字(一)、误差1、测量值与真实值之间的差异叫做误差。2、误差按产生的原因可分为系统误差和偶然误差两种。(1)系统误差:①、产生原因：由于测量仪器结构缺陷、实验方法粗略或试验原理不完善造成的。②、特点：当多次重复同一实验

5、时，误差总是同样地偏大或偏小。③、减少方法：改进实验仪器，完善实验原理(2)偶然误差:①、产生原因：由于实验者本身及各种偶然因素造成的。②、特点：当多次重复同一测量时，有时偏大，有时偏小，并且偏大和偏小的机会相同。③、减少方法：多次测量求平均值。（二）有效数字1、凡是用测量仪器直接测量的结果，读数一般要求在读出仪器最小刻度所在位的数值（可靠数字）后，再向下估读一位（存疑数字）。2、能够反映被测量大小的带有一位存疑数字的全部数字叫做有效数字。3、运算结果一般可用2~3位有效数字表示。课堂练习：某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接

6、到频率为50Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，在这点下标明A，第六个点下标明B，第十一个点下标明C，第十六个点下标明D，第二十一个点下标明E。测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC长为14.56cm，CD长为11.15cm，DE长为13.73cm，则打C点时小车的瞬时速度大小为________m／s，小车运动的加速度大小为___________m／s2，AB的距离应为____________cm。（保留三位有效数字）答：0.986，2.58，5.99；课后作业：1.某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，

7、得到了在不同拉力下的A、B、C、D……等几条较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，即相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5……，如图所示甲、乙、丙三段纸带，分别是从三条不同纸带上撕下的.在甲、乙、丙三段纸带中，属于纸带A的是打A纸带时，物体的加速度大小是m/s23.00cm6.11cmA0129.43cm甲4512.31cm乙4516.32cm丙45答：（2）丙3.33m/s22.如图（甲）所示，用包有白纸的质量为1.00kg的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动，使之替

8、代打点计时器当烧断悬挂圆柱棒的线后，在圆柱棒竖直下落的过程中，毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号，如图（乙）所