第 2 节匀变速直线运动的实验探究一、实验目的1.练习使用打点计时器。2.掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法。3.测定匀变速直线运动的加速度。4.学会探究重力作用下物体运动的规律和方法。二、实验原理1.打点计时器(1)结构及特点电火花打点计时器电磁打点计时器结构图示工作电压220 V 交流电4~6 V 交流电打点方式周期性产生电火花振针周期性上下振动打点周期0.02 s0.02 s记录信息位移、时间(2)工作原理:以电磁打点计时器为例,纸带穿过打点计时器在物体带动下运动时,振针的上下振动便会通过复写纸在纸带上留下一系列小点,相邻两点对应的时间为 0.02 s,相邻两点之间的距离可以用尺子测量,这样打点计时器既记录了时间,又记录了对应的位移。2.频闪照相法及其应用(1)频闪照相法:利用照相技术,每隔一定时间曝光一次,从而形成间隔相同时间的影像的方法。(2)频闪灯:每隔相等时间闪光一次,如每隔 0.1 s 闪光一次,即每秒闪光 10 次。(3)频闪照片:利用频闪灯照明,照相机可以拍摄出运动物体每隔相等时间所到达的位置,通过这种方法拍摄的照片称为频闪照片。(4)记录信息:物体运动的时间和位移。3.物体是否做匀变速直线运动的判断方法(1)利用平均速度 v=,当 Δt 很短时,可以近似认为平均速度等于 t 时刻的瞬时速度,利用速度和时间关系判断物体是否做匀变速直线运动。(2)利用 Δs=s2-s1=s3-s2=…=sn-sn-1=aT2判断物体是否做匀变速直线运动。三、实验器材电磁打点计时器、纸带、复写纸、低压交流电源、小车、垫片、长木板、刻度尺、导线等。四、实验步骤1.将打点计时器固定在长木板的一端,并用垫片垫高此端,使木板倾斜。2.连接好打点计时器的电路(注意此过程中要断开开关)。3.将纸带穿过打点计时器,连接在小车后面,并使小车靠近打点计时器。4.闭合电路开关,然后释放小车,打完纸带后立即关闭电源。5.更换纸带,重复操作三次。6.选择一条点迹最清晰的纸带,舍掉开头一些过于密集的点,找一适当的点作为开始点,选择相隔 0.1 s 的若干个计数点进行长度测量,并将数据填入设计好的表格中。五、数据处理1.用逐差法求加速度以取六个间隔为例,则 a1=,a2=,a3=。加速度的平均值为a=(a1+a2+a3)=(++)=[(s4+s5+s6)-(s1+s2+s3)]逐差法处理数据求加速度的平均值,好处是各个数据都得到了利用,达到正、负偶然误差充分抵消的作用,使计算结果更接近真实值。2.用 v t 图像求...