用打点计时器测匀变速直线运动的加速度

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1、用打点计时器测匀变速直线运动的加速度一.电磁打点计时器和电火花计时器1.构造2.使用二.用打点计时器测匀变速直线运动的加速度用打点计时器研究匀变速直线运动,纸带如图所示。用打点计时器研究匀变速直线运动的计算公式(1)加速度的计算公式(2)中间时刻的瞬时速度计算公式打点计时器纸带分析S6S5S4S3S2S1ΔS=aT2逐差法求加速度S4-S1=S4–S3+S3–S2+S2-S1=3a1T2S5-S2=3a2T2S6-S3=3a3T2a=(a1+a2+a3)／3=[(S4+S5+S6)-(S1+S2+S3)]／(3T)2逐差法的实质是将纸带分为两大

2、段处理。ABCs1s2s3O⑶利用纸带可以求被测物体在任一计数点对应时刻的瞬时速度v：如测定匀变速直线运动的加速度⑴纸带处理。从打点计时器重复打下的多条纸带中选点迹清楚的一条，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测量的地方取一个开始点O，然后每5个点取一个计数点A、B、C、…，这样做的好处是相邻记数点间的时间间隔是0.1s，便于计算。测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3…⑵利用s1、s2、s3…可以计算相邻相等时间内的位移差s2-s1、s3-s2、s4-s3…，如果它们在允许的误差范围内相等，则可以判定被测物体的运动是匀变速直线运动。t/s0T2T

3、3T4T5T6Tv/(ms-1)⑷利用纸带求被测物体的加速度a。具体来说又有3种方法：①“逐差法”：从纸带上得到6个相邻相等时间内的位移，则②利用任意两段相邻记数点间的位移求a：如③利用v-t图象求a：求出A、B、C、D、E、F各点的即时速度，画出如右的v-t图线，图线的斜率就是加速度a。例1.电磁打点计时器是一种使用______（填“高”或“低”）压交流电源的计时仪器；若电源的频率为50Ｈz，实验者在处理实验数据时，将每隔4个计时点取一个计数点，则每两个计数点间的时间间隔应为______ｓ；如果在测定匀变速直线运动的加速度时，实验者如不知道工

4、作电压的频率变为小于50Ｈz，这样计算出的加速度值与真实值相比是______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。低,0.08,偏大（频率变小，则周期变大，由可知a变小，若仍然按T不变计算，显然计算出的加速度值比真实值偏大）。练习1．在用打点计时器研究匀变速直线运动时，如测得各连续相等的时间间隔内位移之差不是一个恒量，其主要原因是[]A．长度测量不精确B．打点计时器打点的间隔不均匀C．运动中受到变化的摩擦力作用D．木板未调成水平C例2.如图所示的部分纸带记录了“测定匀变速直线运动的加速度”实验中实验小车匀加速运动的情况，已知小车运动的加速度a=1

5、.00m/s2，A与B、B与C、C与D之间的时间间隔相同，AB＝11.0cm，BC=15.0cm，CD＝19.0cm，则A与B之间的时间间隔为△T=s，当打点计时器打C点时小车的速度是vc=m/s所以T=0.2s,即:Δ=0.2ss.m/s=0.85m/s.练习2．用打点计时器打出下落物体带动的纸带如图．电源的频率为50Hz，从纸带上连续取出A、B、C、D、E、F六个计数点，用米尺测出A、B两点间距离S1=4.08cm，E、F两点间距离S2=5.64cm，试写出用S1、S2和相邻两点间时间间隔T计算重力加速度的公式g=_______，代入数据求

6、出g=______．练习3．图是打点计时器的结构示意图，图中缺少的一个重要部件是__________，此实验中若发现打点的痕迹很轻但工作电压正常时，可能采取的措施（按操作的难易程度按先易后难进行填写）是_______________________．永久磁铁；调整振针长度或更换复写纸；或调整振针的固有频率使之与50Hz交变电流产生的策动力共振例3.在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带如图所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F、G等7个计数点，每相邻两个计数点间还有4个点，图中没有画出，打点计时器接周期为T=

7、0.02s的交流电源．他经过测量并计算得到打点计时器在打B、C、D、E、F各点时物体的瞬时速度如下表：（1）计算vF的公式为vF=＿＿＿＿；（2）根据(1）中得到的数据，以A点对应的时刻为t=0，试在图中所给的坐标系中，作出v－t图象，并求物体的加速度a=＿＿＿＿m/s2；（3）如果当时电网中交变电流的频率是f=51Hz，而做实验的同学并不知道，那么加速度的测量值与实际值相比＿＿＿＿（选填：偏大、偏小或不变）．a=0.425±0.005m/s2偏小练习4.某次研究匀变速直线运动的实验中，用打点计时器打出小车带动的纸带如图，相邻计数点间的距离

8、分别用S1、S2、S3、S4、S5、S6表示，计数点间的时间间隔用T表示，则如下计算小车加速度大小的式子中正确的是[]A．(S6-S1)/(5T2)