内容正文:
实验1 研究匀变速直线运动
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一、实验目的
1.练习使用打点计时器,学会通过纸带上的点研究物体的运动情况。
2.会利用纸带求匀变速直线运动的速度、加速度。
3.利用打点纸带探究小车速度随时间变化的规律,并能画出小车运动的v-t图象,根据图象求加速度。
二、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。
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三、实验原理
1.打点计时器原理
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2.匀变速直线运动的分析
(1)利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法
沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x1,x2,x3,x4,…,xn,若Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=…=xn-xn-1,则说明物体做匀变速直线运动。
(2)速度的求解方法
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(3)加速度的求解方法
②图象法:以打某计数点时为计时起点,利用vn= 求出打各点时的瞬时速度,描点得v-t图象,图象的斜率即为物体做匀变速直线运动的加速度。
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四、实验步骤
1.把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使有滑轮一端伸出桌面,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。
2.把一条细绳拴在小车上,细绳绕过滑轮,下边挂上合适的钩码,将纸带穿过打点计时器,固定在小车的后面。实验装置如图所示,放手后,看小车能否在木板上平稳地加速滑行。
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3.把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,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。
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五、数据处理
1.由实验数据得出v-t图象
(1)从几条纸带中选择一条比较理想的纸带,舍掉开始一些比较密集的点,在后面便于测量的地方找一个开始点,以后依次每五个点取一个计数点,确定好计数开始点,并标明0、1、2、3、4、…,测量各计数点到0点的距离x,并填入表中。
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(2)利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点1、2、3、4、…的瞬时速度,填入上面的表格中。
(3)根据表格中的v、t数据,在直角坐标系中描点。
(4)根据描点作一条直线,使尽量