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实验一:匀变速直线运动VIP免费

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实验一:研究匀变速直线运动一、实验要求1.练习使用打点计时器,学会用打点纸带研究小车的运动情况2.会利用打点纸带求匀变速直线运动的速度、加速度3.能画出小车运动的v-t图象,根据图象求加速度二、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=50Hz时,每隔0.02s打一次点.电磁打点计时器:4-6V交流电源.(2)工作条件电火花打点计时器:220V交流电源.(3)纸带上点的意义.①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置.②可以利用纸带上打出的点确定计数点间的时间间隔.③通过研究纸带上各点之间的间距,可以判断物体的运动情况.2.利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法设s1、s2、s3、s4…为纸带上相邻两个计数点之间的距离,假如Δs=s2-s1=s3-s2=s4-s3=…=常数,即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做匀变速直线运动.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、交流电源、复写纸.三、实验器材四、实验步骤1.把带有滑轮的长木板平放在实验桌上,将滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,并把打点计时器连接在电源上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的复写纸下,并把它的一端固定在小车的后面,调节滑轮的高度,使细绳与长木板平行.如图所示3.将小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,等打点计时器打点稳定后,放开小车.换上新纸带,重复实验3次4.从几条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开始一些比较密集的点,在后面便于测量的地方找一个开始点,以后依次每五个点取一个计数点,确定好计数始点,并标明0、1、2、3、4…,测量各计数点到0点的距离d,记录并填入表中位置编号0123456时间t/s----d/m----s/m----v/m·s-1----五、数据处理1.由实验数据得出v-t图象(1)根据表格中的v、t数据,在直角坐标系中仔细描点.(2)作一条直线,使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上,落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧,这条直线就是本次实验的v-t图线,它是一条倾斜的直线.2.图象分析:(1)直接分析图象的特点得出.小车运动的v-t图象是一条倾斜的直线,如图所示,当时间增加相同的值Δt,速度也会增加相同的值Δv,由此得出结论:小车的速度随时间均匀变化.(2)通过函数关系进一步得到,既然小车运动的v-t图象是一条倾斜的直线,那么v随t变化的函数关系式为v=kt+b,显然v与t成线性关系,小车的速度随时间均匀变化.1.小车运动时摩擦不均匀,打点不稳定引起系统误差2.纸带上计数点间距测量以及作v-t图象引起偶然误差六、主要误差分析七、注意事项1.平行:纸带、细绳要和长木板平行2.靠近:释放小车前,应使小车停在靠近打点计时器的位置3.一先一后:实验时应先接通电源,后释放小车;实验后先断开电源,后取下纸带4.防止碰撞:在到达长木板末端前应让小车停止运动,防止钩码落地,小车与滑轮碰撞5.减小误差:小车另一端挂的钩码个数要适当,避免速度过大而使纸带上打的点太少,或者速度太小,使纸带上打的点过于密集6.纸带选取:选择一条点迹清晰的纸带,舍弃点密集部分,适当选取计数点7.准确作图:在坐标纸上,纵、横轴选取合适的单位,仔细描点连线,不能连成折线,应作一条直线,让各点尽量落到这条直线上,落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧1.钩码带动小车做加速运动时,因受摩擦等各方面的影响,致使小车加速度不恒定,即小车不能真正做匀加速直线运动,因此可用阻力小的气垫导轨替代长木板;2.用频闪照相或光电计时的办法替代打点计时器,可避免由于电源频率不稳定,造成相邻两点间的时间间隔不完全相等,提高实验的精确度.八、实验改进1.某同学在测定匀变速直线运动的加速度时,得到了几条较为理想的纸带,并在每条纸带上每5个计时点取一个计数点,依打点先后编为0、1、2、3、4、5.由于不小心,纸带被撕断,部分缺失,如图所示.请根据给出的甲、乙、丙、丁四段纸带回答:(1)从纸带甲上撕下的那段应该是乙、丙、丁三段纸带中的____.(2)打纸带甲时,物体的加速度大小是__________m/s2;打计数点1时,物体的速度大小是____...

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