测定匀变速直线运动的加速度.ppt
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1、第9节 测定匀变速直线运动的加速度,一、实验目的 测定匀变速直线运动的加速度 二、实验原理 1匀变速直线运动的速度公式vtv0at,故vtt图像是一条倾斜直线,其斜率为加速度即ka. 2导出推论xaT2:质点做初速度为v0、加速度为a的匀变速直线运动,在连续相等的时间T内通过的位移分别为x1、x2、x3、,如图所示,设x为任意两个连续相等时间内的位移之差,则: x1x2x1aT2 x2x3x2aT2 x3x4x3aT2 可见,xx2x1x3x2aT2,该式表明,匀变速直线运动在连续相等的时间内通过的位移之差为一个恒量 据此,利用打点计时器打出的纸带,用直尺测量出连续相等时间内的位移,求得x,利
2、用xaT2即可求出加速度a.,三、实验器材 打点计时器、纸带、交流电源、小车、细绳、一端固定有滑轮的长木板,刻度尺、钩码 四、实验步骤 1如图所示,把一端装有定滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路,2把细绳拴在小车上,并在另一端挂上适当的钩码,使之跨过定滑轮,调整装置,使小车能在长木板上平稳地加速滑行 3把纸带穿过打点计时器,并将其一端固定在小车的后面 4把小车停在靠近打点计时器处,接通电源,放开小车,让小车拖着纸带运动于是,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,五、数据处理 法1:从几条纸带中,选择一条比较理
3、想的纸带为了便于测量,舍去开始比较密集的点,先确定一个合适的点作为计数起始点,然后选择时间间隔为0.1 s的若干相邻的点为计数点,计算出各计数点的瞬时速度,并把结果填入下表中 小车在各计数点的瞬时速度,在图中按实验数据描点,并画出速度时间图像, 利用图像求出小车运动的加速度,六、误差分析,七、注意事项 1开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器,使纸带上尽量多地打出一系列点,从而减少实验的误差 2先接通电源,稍等片刻打点计时器工作稳定后,再释放小车当小车运动到滑轮端后,及时切断电源 3要防止钩码落地和小车撞击滑轮要在小车即将到达滑轮时及时用手按住它,防止撞坏滑轮和小车细绳的长度要合适,避免钩码撞
4、击地面 4牵引小车的钩码个数要适当,所挂钩码个数较多时,小车的加速度较大,在纸带上打出的点较少;钩码个数较少时,小车的加速度较小,在纸带上打出的点间位移差别很小这两个方面都不利于减小误差所挂钩码使约60 cm的纸带上打出六至七个计数点为宜 5计数点的选择是任意的当小车的加速度较大时,纸带上相邻点间的位移较大,可以将打点计时器打出的每个点作为计数点;当小车的加速度较小时,相邻点间的距离几乎相同,为减少测量误差,可适当每隔几个点取一个计数点为计算的方便,一般每打五次点取一个计数点,这样计数慵涞氖奔浼涓粑0.02 s50.1 s.,【例1】 “研究匀变速直线运动”的实验中,使用电磁打点计时器(所用交
5、流电的频率为50 Hz),得到如图所示的纸带图中的点为计数点,相邻两计数点间还有四个点未画出来,下列表述正确的是( ) A实验时应先放开纸带再接通电源 B(x6x1)等于(x2x1)的6倍 C从纸带可求出计数点B对应的速率 D相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s,C,针对训练11:关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是( ) A打点计时器一般使用4 V6 V的直流电源 B安放纸带时,应把纸带放在复写纸的上面 C开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器 D最好在接通电源的同时,放开小车,C,【例2】 在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经各计数点的瞬时速度如下:,(1)为了计算加速度,合理
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