内容正文:
实验一:研究匀变速直线运动
一、基本原理与操作
二、数据处理
“平均速度
法”求速度
即vn=,如图所示
“逐差法”
求加速度
即a1=,a2=,a3=,然后取平均值,即==×=,即为物体的加速度,这样使所给数据全部得到利用,以提高准确度
“图象法”
求加速度
即由“平均速度法”求出多个点的速度,画出vt图象,直线的斜率即表示加速度
三、注意事项
平行 纸带、细绳要和长木板平行
靠近 释放小车前,应使小车停在靠近打点计时器的位置
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
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
地及小车与滑轮碰撞
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
(续表)
纸带
选取 选择一条点迹清晰的纸带,舍弃点迹密集部分,适当
选取计数点
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
【基础自测】
1.在测定匀变速直线运动加速度的实验中,某同学操作中
有以下实验步骤:
A.拉住纸带,将小车移至靠近打点计时器处,先放开纸带,
再接通电源;
B.将打点计时器固定在平板上,并接好电路;
C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适
当重的钩码;
D.取下纸带;
E.将平板一端抬高,轻推小车,使小车能在平板上做匀速
运动;
F.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔;
(1)写出其中错误或遗漏的步骤并写出原因(遗漏步骤可编
上序号 G、H、…)_______________________________________.
(2)将以上步骤完善并按合理顺序写在横线上:__________
______________________________________________________
____________________________________________________.
解析:在用打点计时器测定匀变速直线运动的实验中,要
先接通电源,再放纸带;在取下纸带前要先断开电源;为了减
小实验误差,要重复实验三次即打三条纸带,然后选择理想纸
带进行处理.
答案:(1)①A 中应先通电,再放纸带;
②D 中取下纸带前应先断开电源;
③补充步骤 G:换上新纸带,重复三次;
(2)EBFCADG
2.在探究小车速度随时间变化的规律实验中,如图 S1-1 所
示为一次记录小车运动情况的纸带,图中 A、B、C、D、E 为
相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔 T=0.1 s.
图 S1-1
(1)根据__________计算各点瞬时速度,vB=________ m/s,
vC=________ m/s,vD=________ m/s.
(2)在图 S1-2 所示坐标中作出小车的 v-t 图线,并根据图线
求出 a=________m/s2.
图 S1-2
(3)将图线延长与纵轴相交,交点的速度是________m/s,此
速度的物理意义是________________________.
(2)图象如图 D3
12.6
图 D3
(3)0.2 小车经过 A 点时的速度
答案:(1)vn= 1.38 2.64 3.90
考点 1
实验原理与操作
【典题 1】在做“研究匀变速直线运动”的实验时,为了
能够较准确地测出加速度,将你认为正确的选项前面的字母填
在横线上:______________.
A.把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面
B.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
C.再把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,下边挂上合
适的钩码,每次必须由静止释放小车
D.把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车的后
面
E.把小车停在靠近打点计时器处,接通直流电源后,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
F.从三条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开头比较
密集的点,在后边便于测量的地方找一个起始点,并把每打五
个点的时间作为时间单位.在选好的起始点下面记作 0,往后第
五个点作为计数点 1,依次标出计数点 2、3、4、5、6,并测算
出相邻两计数点间的距离
解析:在实验中应尽可能地保证小车做匀变速直线运动,
同时也要求纸带能尽可能地直接反映小车的运动情况,既要减
小系统误差又要减小偶然误差.其中 E 项中的电源应采用交流电
源,而不是直流电源.
答案:ABCDFG
G.根据公式a1=、a2=、a3=及