实验一研究匀变速直线运动要点.pptVIP

知识梳理[要点回顾] 知识点一　实验目的 1．利用打点纸带探究小车速度随时间变化的规律． 2．能画出小车运动的v－t图象，并根据图象求加速度． 知识点二　实验原理 1．打点计时器 (1)作用：计时仪器，每隔0.02s打一次点． (2)工作条件 电磁打点计时器：4V～6V的交流电源． 电火花计时器：220V的交流电源． (3)纸带上各点的意义 表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置． 通过研究纸带上各点之间的间隔，可以判断物体的运动情况． 2．利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法 (1)沿直线运动的物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为v1、v2、v3、v4、…，若v2－v1＝v3－v2＝v4－v3＝…，则说明物体在相等时间内速度的增量相等，由此说明物体在做匀变速直线运动，即a＝＝＝＝…. (2)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…，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. 3．速度、加速度的求解方法 (1)“平均速度法”求瞬时速度 即vn＝，如图所示． (2)由纸带求物体运动的加速度 逐差法：利用推论xm－xn＝(m－n)aT2，即根据x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2(T为相邻两计数点间的时间间隔)，求出a1＝、a2＝、a3＝，再算出a1、a2、a3的平均值即为物体运动的加速度． 公式为a＝，即“逐差法”． 图象法：即先根据vn＝求出打第n个点时纸带的瞬时速度，后作出v－t图象，图象的斜率即为物体运动的加速度． 知识点三　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、复写纸片． 知识点四　实验步骤 1．把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，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，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面．实验装置如图所示，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行． 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． 4．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，确定好计数起始点，并标明0、1、2、3、4……，测量各计数点到0点的距离d，记录并填入表中． 位置编号 0 1 2 3 4 5 6 时间t/s d/m x/m v/(m·s－1) 5.计算出相邻的计数点之间的距离x1、x2、x3……. 6．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出各计数点1、2、3、4、5对应的瞬时速度，填入上面的表格中． 7．增减所挂钩码数，再做两次实验． 知识点五　数据处理 1．由实验数据得出v－t图象 (1)根据表格中的v、t数据，在平面直角坐标系中仔细描点，如图所示． (2)做一条直线，使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上；落不到直线上的点，应均匀分布在直线的两侧，这条直线就是本次实验中物体运动的v－t图象，它是一条倾斜的直线． 2．由实验得出的v－t图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律．显然小车的v－t图象是一条倾斜的直线，那么v随t变化的函数关系为v＝kt＋b，所以小车的速度随时间均匀变化． 知识点六　误差分析 1．小车拉着纸带所做的加速运动中加速度不恒定，这样测量得到的加速度只能是所测量段的平均加速度． 2．纸带运动时打点不稳定引起测量误差． 3．纸带上计数点间距离测量带来的偶然误差(如距离较小时的测量误差)． 4．小车运动中所受摩擦力变化产生误差． 知识点七　注意事项 1．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器． 2．应该先接通电源，再释放小车，当小车到达滑轮前及时用手按住． 3．先断开电源，再取下纸带． 4．对于电磁打点计时器，如打出的点较轻或是短线时，应调整振针距复写纸的高度． 5．选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的时间间隔T等于多少． 6．每打好一条纸带，将定位轴上的复写纸换个位置，以保证打点清晰(注意此项只对电磁打点计时器)． 7．不要分段测量各段位移，应一次测出各计数点与第0个计数点的距离，再逐个计算x1、x2、x3……，读数时应估读到0.1 mm. 8．尽可能保证小车做匀加速直线运动的方法是： (1)细绳尽可能与板面保持平行； (2)滑轮和车轮灵活； (3)长