广东省中山市古镇高级中学 2012 届高三物理总复习实验专题《测定匀变速直线运动的加速度》教案 [实验目的] 1.练习使用打点计时器,学习利用打上点的纸带研究物体的运动。 2.学习用打点计时器测定即时速度和加速度。[实验原理]1.打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,它每隔 0.02s 打一次点(由于电源频率是 50Hz),因此纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置,研究纸带上点之间的间隔,就可以了解物体运动的情况。2.由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法: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,若△s=s2-s1=s3-s2=……=恒量,即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量,则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。 3.由纸带求物体运动加速度的方法: (1)用“逐差法”求加速度:即根据 s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2(T 为 相邻两计数点间的时间间隔)求出 a1=、a2=、a3=,再算出 a1、a2、a3的平均值即为物体运动的加速度。 (2)用 v-t 图法:即先根据 vn=求出打第 n 点时纸带的瞬时速度,后作 出 v-t图线,图线的斜率即为物体运动的加速度。[实验器材] 小车,细绳,钩码,一端附有定滑轮的长木板,打点计时器,低压交流电源,导线两根,纸带,米尺。[实验步骤] 1.把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上,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,连接好电路,如图所示。 2.把一条细绳拴在小车上,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,小车能在长木板上平稳地加速滑行一段距离,把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面。 3.把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,再放开小车,让小车运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点,取下纸带,换上新纸带,重复实验三次。 4.选择一条比较理想的纸带,舍掉开头的比较密集的点子,确定好计数始点 0,标明计数点,正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离,用逐差法求出加速度值,最后求其平均值。也可求出各计数点对应的速度,作 v-t 图线,求得直线的斜率即为物体运动的加速度。[注意事项] 1.纸带打完后及时断开电源。 2.小车的加速度应适当大一些,以 能在纸带上长约 50cm 的范围内清楚地取 7~8 个计数点为宜。 3.应区别计时器打出的轨迹点与人为选取的计数点,通常每隔 4 个轨迹点选 1 个计数点,选取的...