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实验一 探究匀变速直线运动的规律
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实验一 探究匀变速直线运动的规律
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必备知识·自主落实
01
关键能力·考点突破
02
课时作业·巩固提升
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03
课时作业·巩固提升
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实验一 探究匀变速直线运动的规律
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实验一 探究匀变速直线运动的规律
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一、实验目的
1.练习正确使用打点计时器,学会利用打上点的纸带研究物体的运动。
2.掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法(Δx=aT2)。
3.测定匀变速直线运动的加速度。
二、实验原理
1.打点计时器
(1)电磁打点计时器:6 V以下交流电源。
(2)电火花计时器:220 V交流电源。
(3)当所用交流电源的频率f=50 Hz时,每隔0.02 s打一次点。若交流电的频率变化,对应打点时间间隔也会发生变化。
2.匀变速直线运动的判断
(1)若物体在连续相等时间T内的位移之差Δx为一恒量,即Δx=aT2,则物体做匀变速直线运动。
(2)利用“平均速度法”确定多个点的瞬时速度,作出物体运动的vt图像,若图像是一条倾斜的直线,则物体做匀变速直线运动。
3.由纸带计算某点的瞬时速度
根据匀变速直线运动,某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度eq \b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(vn=\f(xn+xn+1,2T)))计算。
4.利用纸带求物体加速度的两种方法
(1)逐差法
根据x4-x1=x5-x2=x6-x3=3aT2(T为相邻计数点之间的时间间隔),求出a1=eq \f(x4-x1,3T2),a2=eq \f(x5-x2,3T2),a3=eq \f(x6-x3,3T2),然后取平均值,即eq \o(a,\s\up6(-))=eq \f(a1+a2+a3,3)=eq \f(x4+x5+x6-x1+x2+x3,9T2),即为物体的加速度。
(2)图像法
利用vn=eq \f(xn+xn+1,2T)求出打各点时纸带的瞬时速度,然后作出vt图像,用vt图像的斜率求物体运动的加速度。
三、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。
四、实验步骤
1.按实验原理图所示安装实验装置,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,细绳跨过滑轮,下端挂适量的钩码,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,先接通电源、后放开小车。
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