实验：匀变速直线运动的研究+实验报告 高一上学期物理教科版（2019）必修第一册.docxVIP

实验报告

实验名称：匀变速直线运动的研究（必修第一册2.1）

姓名：

一、实验目的

1.进一步练习使用打点计时器并学会利用数据求加速度。

2.学会利用v-t图像处理实验数据，探究小车速度随时间变化的规律。

3.通过探究小车速度随时间变化的规律，体会研究直线运动的一般思路。

二、实验原理

1.利用纸带计算瞬时速度：各计数点的瞬时速度可用该点前后一段时间内的平均速度来代替：vn＝eq\f(xn＋xn＋1,2T)。

2.根据v－t图像判断运动性质：用描点法可作出小车的v－t图像，根据图像的形状可判断小车的运动性质。

3.逐差法求加速度。

三、实验器材

小车、附有滑轮的长木板、打点计时器、纸带、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸。

四、实验步骤（以电磁打点计时器为例）

1.安装实验器材。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，

2.把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。

3.把小车停在靠近打点计时器处，接通电源，待它稳定工作后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点。

4.关闭电源，取下纸带。

5.换上新的纸带，重复实验两次。

6.增减所挂的狗吗，按以上步骤再做两次实验。

五、数据记录

1.从三条纸带中选择一条点迹清晰的，舍掉开头一些过于密集的点，找一个适当的点作为计时起点。

2.每间隔4个计时点选取1个计数点依次记为A、B、C、D…相邻计数点时间间隔为T=，测量各计数点到O点的距离x，记录并填入表中。

3.分别计算出相邻两计数点之间的距离X1、X2、X3、X4…

4.选取相邻的两段位移，用其平均速度表示中间计数点的瞬时速度，即，填入表中。

计数点序号

O

A

B

C

D

…

计数点对应的时刻t/s

计数点对应的位置坐标x/m

计数点的瞬时速度v/m·s-1

六、数据处理

1.判断小车运动性质

计算法：取任意两个点，用它们的速度差Δv＝v2－v1除以相应的时间差Δt＝t2－t1，求得加速度。如果取不同的两个点，求得的加速度都相等，则小车的运动是匀变速直线运动。

2.求加速度

（1）图像法：把某段区间的平均速度当作中间时刻的瞬时速度，由多组数据描绘出v－t图像，v－t图像中直线的斜率即为物体运动的加速度。此法有利于减小偶然误差，并能剔除误差较大的数据。

（2）逐差法：

七、活动：研究匀变速直线运动速度的特点

1.以纸带上某一点为中心，取两边时间间隔相等的两点，求这个区间的平均速度。例如以图1-4-2的纸带上C点为中心，分别取OF、AE、BD段，求这些区段的平均速度。它们相等吗?

2.观察表格中各相邻计时点间的位移数值，可以发现它们逐渐增大，而且似乎有一定规律。请猜想可能是怎样的规律，并计算一下每一对相邻的相等时间间隔内，后面的位移减去前面的位移，有什么特点?