实验一研究匀变速直线运动（必修1）

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1、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）,因此纸带上的点就衣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Z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肓线运动的方法：如图所示，（）、1、2……为时间间隔相等的各计数点，Si、S2、S3、……为相邻两计数点间的距离，若厶S=S2-S1=S3-S2=……=恒量，即若

2、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。•cm0123•・•♦•3.由纸帶求物体运动加速度的方法:（1）用“逐差法”求加速度:即根据s4-sl=s5-s2=s6-s3=3aT2（T为相邻两计数点间的时间间隔）求出a尸乂手、32=辿伞、a疔乂芋，再算出孙、辺、如的平均值即为物体运动的加速度。3「3「（2）用v・t图法：即先根据v/求出打笫n点时纸带的瞬时速度，后作出图线，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，一端附有定滑轮的长木板，打点计吋器，低压交流电源，导线两根，纸带，米尺。【要点名师精解

3、】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-•端，连接好电路，如图所示。1.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，把纸带穿过打点计吋器，并把它的一端固定在小7T•的后面。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。3.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

4、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。也可求岀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()图2-3-8^A、打点计时器接在肓流电源上B、电源电压不够大C、电源频率不稳定D、振针压得过紧【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

5、.小车的加速度应适当人一些，以能在纸带上长约5()cm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。1.不要分段测虽:各段位移，可统一量出各计数点到计数起点0ZI'可的距离，读数吋应估读到毫米的下一位。【例2】若实验屮，算出各点的时刻所对丿应的瞬时速度，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a,由d=求出加速度_AvB、根据任意两点的速度用公式求公算出加速度AvCl——C、根据实验数据画出“一/图，由图线上相距较远的两点对应的速

6、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，只冇利用实验数据应出对应的「7图，才町充分利用各次测量数据，减少偶然误差.由丁在物理图象中，两朋标轴的分度人小往往是不相等的，根据同一数据，可以画出倾角不同的许多图线，方法A是错谋的，另外测量角Av度误差较人.止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

7、，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.实验时应先放开纸带再接通电源B.©6-SJ等于0-SJ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2隔内通过的位移有m_XN=（M_N）at,可知（$6—sj等于0—SJ的5倍，B错。根据B点为A与c的屮间时刻点有2r,c对；rtl于相邻的计数点之间还有4个点没有画出，所以

8、时间间隔为O.ls,D错。1.（09・上海・8）小明同学在学习了DIS实验后，设