最新匀变速直线运动0000实验精品课件.ppt
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1、匀变速直线运动匀变速直线运动00000000实验实验一、重点难点剖析:一、重点难点剖析:1.练习使用打点计时器练习使用打点计时器 (1)打点计时器的构造及原理:打点计时器的构造及原理:电磁打点计时器是使用低压交流电源的一种计时仪电磁打点计时器是使用低压交流电源的一种计时仪器。电磁打点计时器的线圈中通过交流电时,线圈中器。电磁打点计时器的线圈中通过交流电时,线圈中的振动片才能振动。所用电压通常为的振动片才能振动。所用电压通常为46V。振动片。振动片的振动周期与交流电的周期相同。目前我们所使用的的振动周期与交流电的周期相同。目前我们所使用的交流电的周期均为交流电的周期均为0.02s。因此,振动片的
2、振动周期。因此,振动片的振动周期亦为亦为0.02s,纸带上每隔,纸带上每隔0.02s打下一个点。打下一个点。电火花计时器是利用火花放电在纸带打出小孔而电火花计时器是利用火花放电在纸带打出小孔而显示显示s点迹的计时器点迹的计时器,使用使用220V交流电压交流电压,当电源频率当电源频率为为50Hz时时,它每它每0.02s在纸带上打下一孔。在纸带上打下一孔。二、设计实验方案验证猜测:二、设计实验方案验证猜测: 1 1、参考器材:、参考器材:下端带挂钩指针的弹簧、下端带挂钩指针的弹簧、 钩码若干、铁架台、刻度尺等钩码若干、铁架台、刻度尺等 2、需要解决的几个问题:需要解决的几个问题: 弹簧产生的弹力大
3、小如何测量?弹簧产生的弹力大小如何测量? 弹簧的总长弹簧的总长L怎么测量怎么测量? 弹簧的伸长量弹簧的伸长量X如何测量?如何测量? 要探究弹力与形变之间的关系,故要多次要探究弹力与形变之间的关系,故要多次改变形变量改变形变量,如何不断增大弹簧的伸长量?如何不断增大弹簧的伸长量? 如何设计一个数据记录表格如何设计一个数据记录表格? GF三、实验步骤:三、实验步骤:(1)将较细的一根弹簧悬挂在铁架台上。用毫米刻)将较细的一根弹簧悬挂在铁架台上。用毫米刻度尺量出弹簧的长度度尺量出弹簧的长度l l0,并填入表中。,并填入表中。(3)如图,在弹簧下挂)如图,在弹簧下挂1个钩码,用毫米刻度尺量出个钩码,用
4、毫米刻度尺量出此时弹簧的长度此时弹簧的长度l l,并填入表中。,并填入表中。(4)分别在弹簧下挂)分别在弹簧下挂2、3、4、5个相同的钩码,依个相同的钩码,依次量出相应的弹簧长度次量出相应的弹簧长度l l,并填入表中。,并填入表中。 (5)分别计算出在弹簧下挂)分别计算出在弹簧下挂1、2、3、4、5个钩码时个钩码时弹簧的伸长量(弹簧的伸长量(l l l l0),并填人表。),并填人表。(6)以力为纵坐标,以弹簧的伸长量为横坐标,根)以力为纵坐标,以弹簧的伸长量为横坐标,根据表中所测数据在坐标纸上描点。据表中所测数据在坐标纸上描点。(7)按照坐标图中各点的分布与走向,尝试作出一)按照坐标图中各点
5、的分布与走向,尝试作出一条平滑的曲线(包括直线)。所画的点不一定正好条平滑的曲线(包括直线)。所画的点不一定正好在这条曲线上,但要注意使曲线两侧的点数大致相在这条曲线上,但要注意使曲线两侧的点数大致相同。同。(8)以弹簧的伸长为自变量,写出曲线所代表的函)以弹簧的伸长为自变量,写出曲线所代表的函数,首先尝试一次函数,如果不行则考虑二次函数,首先尝试一次函数,如果不行则考虑二次函数数(9)解释函数表达式中常数的物理意义。)解释函数表达式中常数的物理意义。(10)有兴趣的同学自己编排探索弹簧受压而长度)有兴趣的同学自己编排探索弹簧受压而长度缩短时,弹力与弹簧长度变化的关系的实验步骤。缩短时,弹力与
6、弹簧长度变化的关系的实验步骤。四、怎样描绘实验图线?四、怎样描绘实验图线?处理实验数据的常用方法之一是图象法。运用图象法处理实验数据的常用方法之一是图象法。运用图象法处理数据有许多优点,例如,能比较直观地表达物理处理数据有许多优点,例如,能比较直观地表达物理规律,能够减小偶然误差对结果的影响,能够较方便规律,能够减小偶然误差对结果的影响,能够较方便地获得某些未经测量或无法直接测量的物理量数值。地获得某些未经测量或无法直接测量的物理量数值。(1)描绘图线时,一般以横坐标代表自变量,以纵)描绘图线时,一般以横坐标代表自变量,以纵坐标代表因变量,在轴的末端箭头旁注明代表的物理坐标代表因变量,在轴的末
7、端箭头旁注明代表的物理量及其单位。量及其单位。(2)根据测量的数据,选取适当的坐标轴的标度)根据测量的数据,选取适当的坐标轴的标度(即每格所代表的量值),使横轴与纵轴的全长(表(即每格所代表的量值),使横轴与纵轴的全长(表示数据的最大值的长度)接近相等,图线大约分布在示数据的最大值的长度)接近相等,图线大约分布在正方形区域内,并尽可能使最小分度与测量的准确程正方形区域内,并尽可能使最小分度与测量的准确程度相一致,且测量的准确值在图上也能确切标出。度相一致,且测量的准确值在图上也能确切标出。(3)当图线不通过坐标原点时,坐标的原点可以不)当图线不通过坐标原点时,坐标的原点可以不从零开始,这样可以
8、使图线分布匀称。从零开始,这样可以使图线分布匀称。(4)描点和连线。依据实验数据用削尖的铅笔在图)描点和连线。依据实验数据用削尖的铅笔在图上描点,用上描点,用“”或或“ ”符号标明。描线应该用直尺符号标明。描线应该用直尺或曲线板,描出的线应是光滑的直线或曲线。因为测或曲线板,描出的线应是光滑的直线或曲线。因为测量值有一定的误差,图线不通过全部点是正常现象,量值有一定的误差,图线不通过全部点是正常现象,连线时应尽量使图线通过或接近数据点,个别严重偏连线时应尽量使图线通过或接近数据点,个别严重偏离的点应舍弃,应使其余的点尽量比较均匀地分布在离的点应舍弃,应使其余的点尽量比较均匀地分布在困线两侧。困
9、线两侧。实验次数实验次数12345钩码总重钩码总重G/N弹簧总长弹簧总长L/cm弹簧伸长量弹簧伸长量x=L-L0/cm弹簧原长弹簧原长L0= cm三、动手实验,采集实验数据三、动手实验,采集实验数据X/cmF/N3.04.02.02.01.05.08.04.06.06.012.010.00清空表格画图线实验三:验证力的平行四边形实验三:验证力的平行四边形 定则定则1、实验器材:、实验器材: 方木板,白纸,弹簧秤(两个),橡皮条,细绳(两方木板,白纸,弹簧秤(两个),橡皮条,细绳(两条),三角板,刻度尺,图钉(几个)、量角器条),三角板,刻度尺,图钉(几个)、量角器 。2、实验步骤:、实验步骤:
10、(1)在桌上平放一块方木板,在方木板上铺一张白)在桌上平放一块方木板,在方木板上铺一张白纸,用图钉把白纸钉在方木板上。纸,用图钉把白纸钉在方木板上。(2)用图钉把橡皮条的一端固定在板上的)用图钉把橡皮条的一端固定在板上的A点,在点,在橡皮条的另一端挂上两条细绳,细绳的另一端系着绳橡皮条的另一端挂上两条细绳,细绳的另一端系着绳套。套。(3)用两个弹簧秤分别勾住绳套,互成角度地拉橡)用两个弹簧秤分别勾住绳套,互成角度地拉橡皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置皮条,使橡皮条伸长,结点到达某一位置O。(4)用铅笔记下)用铅笔记下O点的位置和两条细绳的方向,读点的位置和两条细绳的方向,读出两个弹簧秤的示
11、数。(在使用弹簧秤的时候,要出两个弹簧秤的示数。(在使用弹簧秤的时候,要注意使弹簧秤与木板平面平行。)注意使弹簧秤与木板平面平行。)(5)用铅笔和刻度尺在白纸上从)用铅笔和刻度尺在白纸上从O点沿着两条细绳点沿着两条细绳的方向画直线,按着一定的标度作出两个力的方向画直线,按着一定的标度作出两个力F1和和F2的图示,用平行四边形定则求出合力的图示,用平行四边形定则求出合力F。(6)只用一个弹簧秤,通过细绳把橡皮条的结点拉)只用一个弹簧秤,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样位置到同样位置O,读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,读出弹簧秤的示数,记下细绳的方向,按同一标度作出这个力按同一标度作出这个力F的图
12、示。的图示。(7)比较力)比较力F与用平行四边形定则求得的合力与用平行四边形定则求得的合力F的的大小和方向,看它们是否相等。大小和方向,看它们是否相等。(8)改变两个分力的大小和夹角,再做两次实验。)改变两个分力的大小和夹角,再做两次实验。3、注意点:、注意点:(1)两只弹簧秤在使用前应检查、校正零点,检查量程)两只弹簧秤在使用前应检查、校正零点,检查量程和最小刻度单位,将两弹簧称钩好后对拉,若两只弹簧秤和最小刻度单位,将两弹簧称钩好后对拉,若两只弹簧秤在拉的过程中,读数相同,则可选用,若不同,应另换,在拉的过程中,读数相同,则可选用,若不同,应另换,直至相同为止,使用弹簧秤时应与板面平行。直
13、至相同为止,使用弹簧秤时应与板面平行。(2)选用的橡皮条应富有弹性,能发生弹性形变,同一)选用的橡皮条应富有弹性,能发生弹性形变,同一次实验中,橡皮条拉长后的结点次实验中,橡皮条拉长后的结点O的位置必须保持不变。的位置必须保持不变。(3)在满足合力不超过弹簧评量程及橡皮条形变不超过)在满足合力不超过弹簧评量程及橡皮条形变不超过弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差。弹性限度的条件下,应使拉力尽量大一些,以减小误差。(4)画力的图示时,应选定恰当的单位长度作为标度;)画力的图示时,应选定恰当的单位长度作为标度;作力的合成图时,应尽量将图画得大一些,但也不要太大作力的合成图时,应尽量将图
14、画得大一些,但也不要太大而画出纸外,要严格按力的图示要求和几何作图法作出合而画出纸外,要严格按力的图示要求和几何作图法作出合力。力。(5)由作图法得到的)由作图法得到的F和实际测量得到的和实际测量得到的F不可能完全符不可能完全符合,但在误差允许范围内可以认为合,但在误差允许范围内可以认为F与与F符合即可。符合即可。 测力计可以只用一个,分别测出两个分力,虽然测力计可以只用一个,分别测出两个分力,虽然操作较麻烦,但可避免两个测力计的不一致性带操作较麻烦,但可避免两个测力计的不一致性带来的误差。来的误差。本实验误差主要来源有:本实验误差主要来源有:用两个测力计拉橡皮条时,橡皮条、细绳和测力计不用两
15、个测力计拉橡皮条时,橡皮条、细绳和测力计不在同一个平面内,这样两个测力计的水平分力的实际合在同一个平面内,这样两个测力计的水平分力的实际合力比由作图法得到的合力小。力比由作图法得到的合力小。结点结点O的位置和两个测力计的方向画得不准,造成作的位置和两个测力计的方向画得不准,造成作图的误差。图的误差。两个分力的起始夹角两个分力的起始夹角a太大,如大于太大,如大于120,再重做,再重做两次实验,为保证结点两次实验,为保证结点O位置不变(即保证合力不变),位置不变(即保证合力不变),则则a变化范围不大,因而测力计示数变化不显著,读数变化范围不大,因而测力计示数变化不显著,读数误差大。误差大。作图比例
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