第三章 第2节 匀变速直线运动的实验探究 预学案 2021-2022学年鲁科版高中物理必修1

第2节 匀变速直线运动的实验探究 【学习目标】 1.了解打点计时器的结构和原理。 2. 会利用打点计时器测算物体的速度和加速度。 3.会利用频闪照相法求物体的速度和加速度。 【自主学习】 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)学会探究仅在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 s 0.02 s 记录信息 位移、时间 (2)工作原理：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＝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． ，当Δt很短时，可以近似认为平均速度 (2)利用Δs＝s2－s1＝s3－s2＝…＝sn－sn－1＝aT 2判断物体是否做匀变速直线运动． 三、实验器材 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. 【探究突破】 一、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．如图所示． 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