01研究匀变速直线运动.ppt

实验实验1 1、研究匀变速直线运动、研究匀变速直线运动1.1.练习使用打点计时器，学会用打上点的练习使用打点计时器，学会用打上点的纸带研究物体的运动。纸带研究物体的运动。2.2.掌握判断物体是否做匀变速运动的方法。掌握判断物体是否做匀变速运动的方法。3.3.应用纸带数据测定匀变速直线运动的加应用纸带数据测定匀变速直线运动的加速度。速度。一、实验目的实验目的 二、实验原理 1.1.了解打点计时器了解打点计时器.(1)(1)作用：使用作用：使用_电源的电源的_仪器，每隔仪器，每隔_ _ s打一次点打一次点（电源频率是（电源频率是50Hz50Hz）。）。(2)(2)工作条件：工作条件：电磁打点计时器电磁打点计时器4v-6v4v-6v交流电源交流电源 电火花计时器电火花计时器220v220v交流电源交流电源计时计时交流交流0.02二、实验原理若S=S2-S1=S3-S2=恒量，即若连续相等的时间间隔内的位移差相等，则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。2.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，由纸带如何判断物体是否做匀变速直线运动？s1s2s3s4s5s60 1 2 3 4 5 6什么是“相等”？匀变速直线运动s=aT2s1=s2=s3=s4=s5=S1=s2=s3=s4=小车小车是否做匀变速直线运动？单位：cm1.501.822.142.462.780.320.320.320.32这是严格相等！可以利用公式s=aT2求加速度s2 s1 s3 s2 s4 s3 s5 s4s6 s5 1.621.611.531.581.601.55最大相对误差=3.1 这是“在误差允许的范围内相等”！5 单位：cms1 s2 s3 s4 s 5 s 6 2.80 4.40 5.95 7.57 9.10 10.70 二、实验原理“逐差法”：即根据S4 S1=S5-S2=S6 S3=3aT2（T为打相邻两计数点的时间间隔），求出加速度再求平均值。3.如何由纸带求物体运动加速度？s1s2s3s4s5s60 1 2 3 4 5 6用v-t图：先求出打各个计数点时的速度，做 v-t图，斜率就是加速度。三、实验仪器与装置小车，细绳，钩码，一端附有定滑轮的长木板，打点计时器，交流电源，导线两根，纸带，毫米刻度尺。四、实验步骤1.把一端附有滑轮的长木板平放再实验桌上，并使滑轮伸把一端附有滑轮的长木板平放再实验桌上，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，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。连接好电路。2.把一条细绳栓在小车上，细绳跨过滑轮，并在细绳的另把一条细绳栓在小车上，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，一端挂上合适的钩码，试放手后，让小车能在长木板上平让小车能在长木板上平稳的加速滑行一段距离，稳的加速滑行一段距离，把纸带穿过打点计时器，并把它把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车后面。的一端固定在小车后面。3.把把小车停在靠近打点计时器处小车停在靠近打点计时器处，先，先接通电源，后释放开接通电源，后释放开小车小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打出一系列的，让小车运动，打点计时器就在纸带上打出一系列的点，断电，取下纸带，换上新纸带，点，断电，取下纸带，换上新纸带，重复实验三次重复实验三次。4.选择一条比较理想的纸带选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的点舍掉开头的比较密集的点，确定计数始点，再确定计数始点，再合理地标明其他合理地标明其他计数点计数点，正确使用毫米正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离，刻度尺测量两点间的距离，并把测量结果填入表中。并把测量结果填入表中。5.求出小车运动的加速度。求出小车运动的加速度。思考问题1.实验中应该让小车的加速度适当大一些，why?2.为什么要重复三次实验，打出同一加速度的三条纸带？3.选择理想的纸带，舍弃开头比较密集的点，why?4.什么是“确定计数起点后，确定计数起点后，合理地标明其他合理地标明其他计数计数点点”？计数点是每一个真实打下的点吗？每个真实打下计数点是每一个真实打下的点吗？每个真实打下的点必须是计数点吗？的点必须是计数点吗？验证机械能守恒定律实验中是怎么取的计数点？验证机械能守恒定律实验中是怎么取的计数点？why?思考问题1.实验中应该让小车的加速度适当大一些，why?2.为什么要重复三次实验，打出同一加速度的三条纸带？3.选择理想的纸带，舍弃开头比较密集的点，why?4.什么是“确定计数起点后，合理地标明其他计数确定计数起点后，合理地标明其他计数点点”？5.5.使用毫米刻度尺测量两点间的距离使用毫米刻度尺测量两点间的距离，怎么做可怎么做可以减小测量的偶然误差？如何读数？以减小测量的偶然误差？如何读数？0 1cm2345678910 11 12 13 14 15 16 1718 19 20s1s2s3s4s5s60 1 2 3 4 5 6五、实验数据分析与处理用“逐差法”：即根据S4 S1=S5-S2=S6 S3=3aT2（T为打相邻两计数点的时间间隔），求出加速度再求平均值。逐差法的优点是什么？你如何让逐差法的运算更简洁？s1s2s3s4s5s60 1 2 3 4 5 6五、实验数据分析与处理用“逐差法”：即根据S4 S1=S5-S2=S6 S3=3aT2（T为打相邻两计数点的时间间隔），求出加速度再求平均值。如果逐差法的优点是什么？你如何让逐差法的运算更简洁？s1s3S4=?s5s6s70 1 2 3 4 5 6 7s2五、实验数据分析与处理用v-t图：即先求出打第即先求出打第n个点时纸带的个点时纸带的瞬时速度，时速度，后做出后做出v-t图（图（描点、拟合得到直线描点、拟合得到直线），图线的斜），图线的斜率即为物体运动的加速度。率即为物体运动的加速度。五、实验数据分析与处理根据纸带如何计算某个计数点的瞬时速度？1 2 3 4 50S1S2S3S4S5练习练习练习.（2007北京）某同学用图1所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下：a安装好实验器材。打点计时器小车纸带接电源b接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图2中0、1、26点所示。打点计时器小车纸带接电源图10 1cm2345678910 11 12 13 14 15 16 1718 19 200123456S1S2S3S4S5S6图2c测量1、2、36计数点到0计数点的距离，分别记作：S1、S2、S3S6。d通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。e分别计算出S1、S2、S3S6与对应时间的比值s/t。f以s/t为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，划出s/tt图线。0 1cm2345678910 11 12 13 14 15 16 1718 19 200123456S1S2S3S4S5图2结合上述实验步骤，请你完成下列任务：实验中，除打点及时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有 和 。（填选项代号）A电压合适的50 Hz交流电源 B电压可调的直流电源 C刻度尺 D秒表 E天平 F重锤将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图所示，则S2 _cm，S5_cm。01 cm23130125A C2.972.9913.1913.21该同学在右图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出s/tt图。根据s/tt图线判断，在打0计数点时，小车的速度v0 _ m/s；它在斜面上运动的加速度a _ m/s2。0.160.204.505.1057015202520103040506010800 /cms1练习2006.1朝阳高三物理期末试卷朝阳高三物理期末试卷13.（9分）一小球沿光滑斜面向下运动，用每隔0.1s曝光一次的频闪照相机拍摄下不同时刻小球的位置照片如图所示，选小球的五个连续位置A、B、C、D、E进行测量，测得距离s1、s2、s3、s4的数据如表格所示ABCDEs1s2s3s4s1(cm)s2(cm)s3(cm)s4(cm)8.209.3010.4011.50(1)小球沿斜面下滑的加速度的大小为_m/s2。1.1（2）能否根据以上数据求出小球在位置A和位置E的速度？简要说明理由。（3）能否根据以上数据求出斜面的倾角？简要说明理由。（重力加速度g为已知）