实验1实验一 测定匀变速直线运动的加速度.ppt

实验一测定匀变速直线运动的加速度实验目的
1．练习正确使用打点计时器。
2．会利用纸带求匀变速直线运动的瞬时速度、加速度。
3．会利用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图像，根据图像求加速度。实验原理
1.2．匀变速直线运动的判断
(1)沿直线运动的物体在连续相等时间T内的位移分别为x1、x2、x3、x4…，若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…，则说明物体在做匀变速直线运动，且Δx＝aT2。
(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v－t图像。若v－t图线是一条倾斜的直线，则说明物体的速度随时间均匀变化，即做匀变速直线运动。实验过程注意事项
1．平行：纸带和细绳要和木板平行。
2．两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源后取纸带。
3．防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，要防止钩码落地和小车与滑轮相撞。
4．减小误差：小车的加速度要适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地取出6～7个计数点为宜。5．纸带选取：选择一条点迹清晰的纸带，舍弃点密集部分，适当选取计数点。
6．准确作图：在坐标纸上，纵、横轴选取合适的单位(避免所描点过密或过疏，而导致误差过大)，仔细描点连线，不能连成折线，应作一条直线，让各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧。[例1](2015·广东理综，34)(1)某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度。
①请完成以下主要实验步骤：按图1(a)安装实验器材并连接电源；竖直提起系有重物的纸带，使重物________(填“靠近”或“远离”)计时器下端；________________，________________，使重物自由下落；关闭电源，取出纸带；换新纸带重复实验。②图(b)和(c)是实验获得的两条纸带，应选取________(填“b”或“c”)来计算重力加速度。在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主要原因是空气阻力和___________。解析①为了使纸带打下的点多一些，竖直提起悬吊重物的纸带时应使重物靠近打点计时器下端，且应先接通电源，再释放纸带，使重物自由下落。
②重物下落是匀加速运动，故应选“b”来计算重力加速度；重物下落过程中系统受重力，空气阻力，纸带与打点计时器间的摩擦力等。
答案①靠近先接通打点计时器电源，再释放纸带
②b纸带与打点计时器之间有摩擦
(1)凡是应用打点计时器的实验，都必须先接通电源，等打点稳定后，再释放纸带。
(2)使重物尽可能移动较大的距离，获得较长的打点纸带，以方便研究重物的运动。[变式训练]
1．某同学用如图2甲所示的实验装置研究匀变速直线运动。实验步骤如下：
A．安装好实验器材
B．让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列小点，重复几次，选出一条点迹比较清晰的纸带，从便于测量的点开始，每五个点取一个计数点，如图乙中a、b、c、d等点
C．测出x1、x2、x3…
结合上述实验步骤，请你继续完成下列任务：(1)实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下列仪器和器材中，必须使用的有________。(填选项代号)
A．电压合适的50Hz交流电源
B．电压可调的直流电源
C．停表
D．刻度尺
E．天平
F．重锤
G．弹簧测力计(2)如果小车做匀加速运动，所得纸带如图2乙所示，则x1、x2、x3的关系是________，已知打点计时器打点的时间间隔是t，则打c点时小车的速度大小是________。[例2]某实验小组采用如图3甲所示的实验装置做“测定匀变速直线运动的加速度”的实验，打点计时器工作频率为50Hz。图乙是实验中得到的一条较理想的纸带，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10s。(1)打点计时器打E点时小车的瞬时速度vE＝________m/s。(保留三位有效数字)
(2)小车运动的加速度为a＝________m/s2。(保留三位有效数字)
(3)根据图像求出打点计时器打下A点时的速度为vA＝________m/s。[变式训练]
2.(2015·浙江嘉兴高三3月教学测试)(1)如图4所示为“测定匀变速直线运动的加速度”的实验装置图，按照实验要求应该()(3)如图5为在“测定匀变速直线运动的加速度”实验中，得到的纸带，从中确定五个计数点，量得d1＝8.00cm，d2＝17.99cm，d3＝30.00cm，d4＝44.01cm。每相邻两个计数点间的时间间隔是0.1s。则打C点时小车的速度vC＝________m/s，小车的加速度a＝________m/s2。(结果保留两位有效数字)高考实验题一般源于教材而不拘泥于教材，即所谓情境新而