实验一 研究匀变速直线运动(对应学生用书第 13 页)一、实验目的1.练习正确使用打点计时器,学会利用打上点的纸带研究物体的运动.2.掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法(Δx=aT2).3.测定匀变速直线运动的加速度.二、实验原理1.打点计时器(1)作用:计时仪器,当所用交流电源的频率 f=50 Hz 时,每隔 0.02 s 打一次点.(2)工作条件(3)处理纸带数据时区分计时点和计数点:计时点是指打点计时器在纸带上打下的点.计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点,要注意“每 5 个点取一个计数点”与“每隔 4 个点取一个计数点”取点方法是一样的,时间间隔均为 0.1 s.2.匀变速直线运动的判断(1)沿直线运动的物体在连续相等时间 T 内的位移分别为 x1、x2、x3、x4…,若 Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=…则说明物体在做匀变速直线运动,且 Δx=aT2.(2)利用“平均速度法”确定多个点的瞬时速度,作出物体运动的 vt 图象.若 vt图象是一条倾斜的直线,则说明物体的速度随时间均匀变化,即做匀变速直线运动.3.由纸带求物体运动速度的方法根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度 vn=.4.利用纸带求物体加速度的两种方法(1)逐差法:即根据 x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2(T 为相邻两计数点之间的时间间隔),求出 a1=,a2=,a3=,再算出 a1、a2、a3的平均值 a==×=,即为物体的加速度.(2)图象法:以打某计数点时为计时起点,利用 vn=求出打各点时的瞬时速度,描点得 vt 图象,图象的斜率即为物体做匀变速直线运动的加速度.三、实验器材电火花打点计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片.四、实验步骤1.仪器安装(1)把一端附有滑轮的长木板放在实验桌上,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.(2)把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下边挂上合适的钩码,把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后面.实验装置如图实11 所示,放手后,看小车能否在木板上平稳地加速滑行.图实112.测量与记录(1)把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,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系列的点,换上新纸带,重复三次.(2)从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头一些比较密集的点,从后边便于测量的点开始确定计数点,为了计算方便...