第 1 页微型专题实验:研究匀变速直线运动的规律[学习目标 ]1
进一步练习使用打点计时器
会利用平均速度求瞬时速度
会利用v-t 图象处理实验数据,并据此判断物体的运动性质
能根据实验数据求加速度并会测量自由落体加速度
了解误差和有效数字
一、实验原理1
利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法如图 1 所示,沿直线运动的物体在连续相等时间间隔T 内的位移分别为x1、x2、x3、x 4⋯xn,若 Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=⋯= xn-xn- 1,则说明物体在做匀变速直线运动,且 Δx=aT2
测定匀变速直线运动加速度的方法(1)图象法①先根据“平均速度”法求出各计数点的速度v n=xn+xn+ 12T
②作 v-t 图象,求出图象的斜率即物体的加速度
(2)利用位移差公式①xn+1-xn=aT2 得 a=xn+1-xnT2,其中 T 为两计数点之间的时间间隔
②逐差法若纸带上选出多个计数点,可用逐差法求加速度a= x6+ x5+ x4 - x3+x2+x19T2
二、实验器材 (以小车的匀变速直线运动为例)打点计时器、交流电源、纸带、一端附有定滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、复写纸、坐标纸、刻度尺
三、注意事项1
开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器
先接通电源,打点计时器正常工作后,再释放小车,当小车停止运动时要及时断开电源
要区别计时器打出的点与人为选取的计数点,一般在纸带上每隔四个点取一个计数点,即交流电源频率为50 Hz 时,时间间隔为T= 0
02×5 s=0
描点时最好用坐标纸,在纵、横坐标轴上选取合适的单位,用细铅笔认真描点
四、误差和有效数字1
误差:测量值跟被测物理量的真实值之间的差异叫做误差
误差按产生原因可分为偶然误差和系统误差
(1)偶然误差第 2 页①产生原因:由偶然因素造成