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1、匀变速直线运动的研究实验一•木周教学内容：§3.2匀变速玄线运动的研究二•重点、难点：知识重点：1、打点计时器的原理与应用2、频闪照相法及应用3、匀变速肓线运动的实验探究知识难点：1、会分析打点计时器打出的纸带或频闪照片，据此判断物体的运动状况2、灵活运用所学匀变速直线运动的规律公式进行复杂计算3、能分析实验屮误差产生的原因，并能针对误差原因采取不同的措施减小实验误差一、实验日的使用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度。二、实验原理设物体做匀加速直线运动，加速度是在各个连续相等的时间T里的位移分别是si、s2、s3,,,,,则有：△s=s2—
2、sl=s3—s2=s4—s3=„„=aT2由上武还可得到s4-sl=(s4-s3)+(s3-s2)+(s2-sl)=3aT2同理有s5—s2二s6—s3二””=3aT2可见，测出各段位移si、s2”即可求出再算岀al、a2,,,,的平均值，就是我们所要测定的匀变速玄线运动的加速度。下图是用电火花计时器打得的一条理想纸带，纸带记录了做匀加速直线运动小车的运动情况,图中标出编号分别为0、1、2、3、4、5、6的7个计数点,相邻两计数点间的时间间隔均为T,测得相邻两计数点间的距离分别为SI、S2、S3、S4、S5、S6,则待测小车运动的加速度为（用
3、逐差法计算得到）三、实验器材电火花计时器或电磁打点计时器，一端附有滑轮的长木板，小车，纸带，刻度尺，导线，电源，钩码，细绳。打点计时器原理简介打点计时器是-•种使用交流电源的计时仪器，工作电压为4—6V,当电源的频率是50痕时，它每隔0.02s打一个点，因此纸带上的点就表示了与纸带相连的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。电磁打点计时器使用:电火花计吋器构造：电火花计时器使丿IJ:四、实验步骤(1)把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌血。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。(2)
4、把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码。把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后血。（3）把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点。换上新纸带，重复实验三次。（4）从三条纸带屮选择一条比较理想的，舍掉开头一-些比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点。为了测暈方便和减小误差，通常不用每打一次点的时间作为时间的单位，而用每打五次点的吋间作为时间的单位，就是T二0.02X5二0.Is。在选好的开始点下面标明A,在第六点下面标明B,在第十一点下面标明C,
5、在第十六点下面标明D,,,,,,点A、B、C、D（5）测出六段位移si、s2、s3、s4、s5>s6的长度,把测量结果填入下表中。（6）根据测量结果,利用“实验原理”中给出的公式算出加速度al、a2、碍的值。注意：T=0.Iso求出畀、。2、的平均值，它就是小车做匀变速肓线运动的加速度。把计算的结果填入下表中。小车做匀变速肓线运动的加速度II.数据处理计算小车的加速度a=T=0oIs六、注意事项（1）纸带与细绳要和木板平行，小车运动要平稳。在安装仪器时，要注意让滑轮伸出桌面外；细绳应与木板平行；实验前要检杳打点计时器是否安装良好，两根导线是否
6、与低压电源4〜6V交流输出连接。如果用电火花计时器，并不需要使用低压电源。实验时要注意保护小车及滑轮，要避免它们被碰坏或跌坏。（2）小车的加速度应人一些，以便能在纸带上约50cm范
7、：书
8、内清晰地取五个以上的计数点。选取记数点时可去掉纸带上刚开始密集的部分，一般隔5个计时点取一个计数点。（3）实验中皿先通电，后让小车运动；实验后先断电后取纸带。（4）选取纸带时，除了要求点迹清晰之外，还应看看相邻计数点间的距离之差s是否相等。如果在误差范殉内s相等的，则可认为小车是做匀加速玄线运动，可以选川这样的纸带。在分析纸带时，要仔细地数点，给计数点标上号
9、码。不要逐段测量各段的位移，应该用长刻度尺一次测量分段读数，读数时丿应读到毫米下一•位。别忘了相邻记数点间的时间间隔T二0.Is。【典型例题】例1、下面是几个同学打出的几条纸带，关于纸带所对应的运动情况正确的是（计数点按打点的先后顺序编号）（）A.甲、丁图表示物体做匀速运动B.丙图表示物体做减速运动C.乙图中若s6—s5=s5—s4=s4—s3=s3—s2=s2—si,则物体做匀变速运动D.乙图中若恒定，且sl=As/2,则表示物体做初速为零的匀加速言线运动答案：BCD例2、在“测定匀变速玄线运动的加速度”实验屮，对于减小实验误差來说，下列方
10、法有益的是（）A.把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位來选取记数点B.使小车运动的加速度尽量小些C.舍去纸带上密集的点，只利用点迹清晰，点间间隔适当的那一•部分进
