实验一 研究匀变速直线运动（必修

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1、世纪金榜圆您梦想www.jb1000.com实验一：研究匀变速直线运动【考纲知识梳理】一、实验目的1．练习使用打点计时器，学习利用打上点的纸带研究物体的运动。2．学习用打点计时器测定即时速度和加速度二、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、……

2、为相邻两计数点间的距离，若△s=s2-s1=s3-s2=……=恒量，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。3．由纸带求物体运动加速度的方法：（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a1=、a2=、a3=，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vn=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。三、实验器材小车，细绳，钩码，一端附有定

3、滑轮的长木板，打点计时器，低压交流电源，导线两根，纸带，米尺。【要点名师精解】一、实验步骤1．把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上，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，如图所示。第9页（共9页）物理投稿咨询QQ：1114901387山东世纪金榜书业有限公司世纪金榜圆您梦想www.jb1000.com2．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，并在细绳的另一端挂上合适的钩码，试放手后，小车能在长木板上平稳地加速滑行一段距离，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面。3．把小车停在靠近

4、打点计时器处，先接通电源，再放开小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，取下纸带，换上新纸带，重复实验三次。4．选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的点子，确定好计数始点0，标明计数点，正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离，用逐差法求出加速度值，最后求其平均值。也可求出各计数点对应的速度，作v-t图线，求得直线的斜率即为物体运动的加速度。【例1】图2－3－8为打点计时器打出的一条纸带,从纸带上看,打点计时器出的故障是()wwwA、打点计时器接在直流电源上B、电源电压不够大C、电源频率不稳定D、振针压得过紧【

5、解析】由电磁打点计时器振动片的振动原理可知：如果打点计时器接在直流电源上，振动片应该始终被永久磁铁吸住而不振动了，所以A错；电源频率不稳定也不会画成短线，只是使打点周期不均匀，所以C也是错的．【答案】D二、注意事项1．纸带打完后及时断开电源。2．小车的加速度应适当大一些，以能在纸带上长约50cm的范围内清楚地取7～8个计数点为宜。3．应区别计时器打出的轨迹点与人为选取的计数点，通常每隔4个轨迹点选1个计数点，选取的记数点不少于6个。第9页（共9页）物理投稿咨询QQ：1114901387山东世纪金榜书业有限公司世纪金榜圆您梦想

6、www.jb1000.com4．不要分段测量各段位移，可统一量出各计数点到计数起点0之间的距离，读数时应估读到毫米的下一位。【例2】若实验中，算出各点的时刻所对应的瞬时速度，计算加速度最合理的方法是（　　　）A、根据实验数据画出图出图，量出倾斜角α，由，求出加速度B、根据任意两点的速度用公式求算出加速度C、根据实验数据画出图，由图线上相距较远的两点对应的速度、时间，用公式算出加速度D、依次算出通过连续两计数点的加速度，算出平均值作为小车的加速度【解析】方法B偶然误差较大，方法D实际上仅由始末两个速度决定，偶然误差也比较大，只

7、有利用实验数据画出对应的图，才可充分利用各次测量数据，减少偶然误差．由于在物理图象中，两坐标轴的分度大小往往是不相等的，根据同一数据，可以画出倾角不同的许多图线，方法A是错误的，另外测量角度误差较大．正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公式算出加速度，即方法C是正确的【答案】C【感悟高考真题】1.（09·广东理科基础·18）“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50Hz)，得到如图8所示的纸带。图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是高（C）A

8、．实验时应先放开纸带再接通电源B．(S6一S1)等于(S2一S1)的6倍C．从纸带可求出计数点B对应的速率D．相邻两个计数点间的时间间隔为0．02s解析：在“研究匀变速直线运动”的实验中，实验时应先接通电源再放开纸带，A错。根据相等的时间间隔内通过的位移有，可知(S6一S1)等于(S2一S