粤教版 高一物理 必修一 第二章 匀变速直线运动 纸带的处理和汽车行驶安全问题 学案
实验:测量物体的速度与加速度及纸带数据的处理
(一)、练习使用打点计时器
电磁打点计时器是一种使用低压交流的计时仪器,其结构如图所示。它的工作电压是4~6V。电源频率是50Hz时,它每隔O.02s打一个点。
(二)、注意事项:
①打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点,如遇到打出的是短横线,应调整一下振针距复写纸片的高度使之增大一点。
②使用计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器稳定后,再释放纸带。
③释放物体前,应使物体停在靠近打点计时器的位置。
④使用电火花计时器时,应注意把两条白纸带正确穿好,墨粉纸盘夹在两纸带之间,使用电磁打点计时器时,应让纸带通过限位孔,压在复写纸下面。
(三)、实验原理
根据纸带求加速度的方法。
(1)用“逐差法”求加速度。设相邻计数点间的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6,根据s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2(T为相邻两计数点间的时间间隔)求出a1=、a2=
、a3=
,再算出a1、a2、a3的平均值
=
(a1+a2+a3),就是物体运动的加速度。
(2)用vt图法:即先根据vn=求出打第n点时纸带的瞬时速度,后作出vt图线,图线的斜率即为物体运动的加速度。
例题1.用打点计时器研究匀变速直线运动时的主要步骤有:
A.把打点计时器固定在长木板的一端,接好电路;
B.把小车停在靠近打点计时器时,接通电源后开启小车;
C.换上纸带,重复三次,选择一条较理想的纸带;
D.把一条细绳系在小车上,细绳跨过定滑轮挂上砝码,把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车后面;
E.断开电源,取下纸带.
合理的实验顺序应为 .
(1)在计时器打出点1、2、3、4、5时,小车的速度分别为:v1= cm/s,v2=
1
cm/s,v3= cm/s,v4= cm/s,v5= cm/s.
(2)计算小车的加速度a= cm/s2.
(3)作出速度-时间图像,并由图像求出小车的加速度a= cm/s2.
课堂训练:
1.关于计数点的下列说法中,哪些是正确的? ( )
A.用计数点进行测量计算,既方便,又可减小误差。
B.相邻计数点间的时间间隔应是相等的。
C.相邻计数点间的距离应当是相等的。
D.计数点是从计时器打出的实际点中选出来,相邻计数点间点痕的个数相等。
2.本实验中,关于计数点间时间间隔的下列说法中正确的有 ( )
A.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10秒。
B.每隔四个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔是O.08秒。
C.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08秒。
D.每隔五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.10秒。
E.每五个点取一个计数点,则计数点间的时间间隔为0.08秒。
3.打点计时器振针打点的周期,决定于: ( )
A.交流电压的高低。 B.交流电的频率。
C.永久磁铁的磁性强弱。 D.振针与复写纸的距离。
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