实验一 研究匀变速直线运动 考纲解读 1.练习正确使用打点计时器.2.会计算纸带上各点的瞬时速度.3.会利用纸带计算加速度.4.会用图象法探究小车速度与时间的关系,并能根据图象求加速度. 基本实验要求 规律方法总结 1. 实验器材电火花计时器(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. 2. 实验步骤 (1)按照实验原理图所示实验装置,把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端,接好电源; (2)把一细绳系在小车上,细绳绕过滑轮,下端挂合适的钩码,纸带穿过打点计时器,固定在小车后面; (3)把小车停靠在打点计时器处,接通电源,放开小车; (4)小车运动一段时间后,断开电源,取下纸带; (5)换纸带反复做三次,选择一条比较理想的纸带进行测量分析. 3. 注意事项 (1)平行:纸带、细绳要和长木板平行. (2)两先两后:实验中应先接通电源,后让小车运动;实验完毕应先断开电源,后取纸带. (3)防止碰撞:在到达长木板末端前应让小车停止运动,防止钩码落地和小车与滑轮相撞. (4)减小误差:小车的加速度宜适当大些,可以减小长度的测量误差,加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出6~7个计数点为宜. 1. 数据处理 (1)目的通过纸带求解运动的加速度和瞬时速度,确定物体的运动性质等. (2)处理的方法 ①分析物体的运动性质——测量相邻计数点间的距离,计算相邻计数点距离之差,看其是否为常数,从而确定物体的运动性质. ②利用逐差法求解平均加速度 a1=x4-x13t2,a2=x5-x23t2,a3=x6-x33t2⇒a=a1+a2+a33 ③利用平均速度求瞬时速度:vn=xn+xn+12t=dn+1-dn-12t ④利用速度—时间图象求加速度 a.作出速度—时间图象,通过图象的斜率求解物体的加速度; b.剪下相邻计数点的纸带紧排在一起求解加速度. 2. 依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动 (1)x1、x2、x3……xn是相邻两计数点间的距离. (2)δx是两个连续相等的时间里的位移差:δx1=x2-x1,δx2=x3-x2…. (3)t是相邻两计数点间的时间间隔:t=0.02n(打点计时器的频率为50 hz,n为两计数点间计时点的间隔数). (4)δx=at2,因为t是恒量,做匀变速直线运动的小车的加速度a也为恒量,所以δx必然是个恒量.这表明:只要小车做匀变速直线运动,它在任意两个连续相等的时间间隔内的位移之差就一定相等.