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1、1-5实验研究匀变速直线运动一、实验目的1.练习使用打点计时器(电磁打点计时器和电火花计时器)，学会用纸带研究物体的运动.2.根据AS=aT2,判断物体的运动是不是匀变速直线运动.3.根据AS=aT2,测定匀变速直线运动的加速度.复写纸限位孔二、基本仪器使用(1)打点计时器(电磁式、电火花式)是一种通过在纸带上周期性打点来记录时间的仪器，若打点周期为T,则纸带的运动时间t等于打点间隔数n与T的乘积，即t=nT.与它配套的器材有：交流电源、纸带、复写纸等.(2)研究物体运动的常用实验方法：利用纸带记录物体的运动，通过分析纸带的打点情况来把握物体的运动.三、实验原理(1)电磁打点计
2、时器和电火花计时器都是使用交流电源的计时仪器，电磁打点计时器的工作电压是4〜6V,电火花打点计时器的工作电压是220V.当电源频率是50Hz时，它每隔0.02s打一次点.当物体拖着纸带运动时，打点计时器便在纸带上打出一系列点，这些点记录了运动物体的位移和发生相应位移所用的吋间，据此可定量研究物体的运动.(2)根据△S=aT2,判断物体的运动①若△S=S2-Sl=S3-S2=・・・=aT2,则物体做匀变速直线运动.CIC②某段时间内的屮间时刻的瞬时速度为丁产例如：V1=S
3、^S3)o1—23456―即捕、十s.+比+比T(3)用打上点的纸带求物体加速度的方法测各段长度时，不要
4、用短尺分段测量，而是从第一个计数点开始量出各计数点到第一个计数点的距离如图.①逐差法求加速度用S4-S1S5-S2S6-S3求出三个加速度，后求平均值。②图象法求加速度c_Lc用弘二七汙求出A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度，画出v—t图线，图线的斜率就是加速度a.四、实验器材打点计吋器；纸带；复写纸片；低压交流电源；小车；细绳；一端附有滑轮的长木板；亥0度尺；钩码；两根导线.五、实验步骤詆帶打点计时器(1)把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计吋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，细绳跨过滑伦，下边挂上合适的钩码，把
5、纸带穿过打点计时器并把它的一端固定在小车的后面.实验装置见图.(3)把小车停在靠近打点计吋器处，接通电源后，放开小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点.换上新纸带，重复实验三次.(4)从三条纸带中选择一条比较理想的使用，舍掉开头的比较密集的点子，在后边便于测量的地方找一个开始点，我们把每打五次点的时间作为时间的单位，也就是T=0.02X5s=0.1s,在选好的开始点下面标明0,在第六点下面标明1,在第十一点下面标明2,在第十六点下面标明3……标明的点0,1,2,3……叫做计数点，两个相邻记数点间的距离分别是S1,S2,S3.(5)测出六段位移SI,S2,S3,……
6、S6的长度，把测量结果填入表中.(6)根据测量结果，利用前面的公式，计算出al、a2、a3的值,注意T=0.02X5s=0.1s.(7)求出al、a2、a3的平均值，它就是小车做匀变速直线运动的加速度.六、注意事项1.计时器打出的点不清晰，对能是电压偏低或振针位置不合适打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如果打出的是短横线，应调整一下振针距复写纸的高度，使Z增大一些.2.拉动纸带前，应使拉动端停靠在靠近打点计时器的位置.小车的加速度应适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地収出7〜8个计数点为宜.3.要先接通电源，后让纸带运动，并且每打完
7、一条纸带，应及时切断电源.4.选择点迹清晰的纸带，在纸带上选择点间间隔较大的一段内的点作为计数点不必把打的第一个点作为计量起点，并做好标记供分析用，应区别计时器打出的点与人为选取的计数点(一般使T=0.10s).选取的计数点不少于65.将纸带平放在水平桌面上，用米尺测量任一计数点到基准点间的距离并做好记录，不要分段测量.读数时应估读到毫米下一位.例1电磁打点计时器是一种使用电压交流电源的计时仪器，电火花计时器是一种使用电压交流电源的计时仪器；若电源的频率为50Hz,实验者在处理实验数据时,将每隔3个计吋点取一个计数点，则每两个计数点间的吋间间隔应为s；如果在测定匀变速直线运动的
8、加速度时，实验者如不知道工作电压的频率变为小于50Hz,这样计算出的加速度值与真实值相比是（填“偏大”、“偏小”或“不变”）.1.利用打点计时器测定物体的匀变速直线运动的加速度时，在纸带上打出一系列的点.设相邻的计数点之间的距离分别为S】、S2、S3、S4、S5、S6,相邻的计数点之间的时间间隔为T，则下列关系式屮误差最小的是（）A.a=（S2—Si）/TB.d—（Si—sJ/3TC.a=［（S3-Si）+（S4—Sz）］/4T2D.a=［（si—S））+（s5—s^）+（s6—s：J）1/
