實驗四：研究勻變速直線運動

1、高一物理教案實驗四：研究勻變速直線運動一、實驗?zāi)康氖褂么螯c計時器測定勻變速直線運動的加速度。二、實驗原理設(shè)物體做勻加速直線運動，加速度是a，在各個連續(xù)相等的時間T里的位移分別是s1、s2、s3則有（見第二章的習(xí)題）s=s2-s1=s3-s2=s4-s3=aT2 由上式還可得到s4-s1=(s4-s3)+(s3-s2)+(s2-s1)=3aT2同理有s5-s2=s6-s3=3aT2可見，測出各段位移s1、s2即可求出 再算出a1、a2的平均值，就是我們所要測定的勻變速直線運動的加速度。三、實驗器材電火花計時器或電磁打點計時器，一端附有滑輪的長木板，小車，紙帶，刻度尺，導(dǎo)線，電源，鉤碼，細(xì)繩。四、

2、實驗步驟（1）按教材191頁圖實-10所示，把附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸處桌面。把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路。（2）把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼。把紙帶穿過打點計時器，并把紙帶的一端固定在小車的后面。（3）把小車停在靠近打點計時器處，接通電源后，放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一列小點。換上新紙帶，重復(fù)實驗三次。（4）從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開頭一些比較密集的點子，在后邊便于測量的地方找一個開始點。為了測量方便和減小誤差，通常不用每打一次點的時間作為時間的單位，而用每打五次點的時間作為時間的單位

3、，就是T=0.02×5=0.1s。在選好的開始點下面標(biāo)明A，在第六點下面標(biāo)明B，在第十一點下面標(biāo)明C，在第十六點下面標(biāo)明D，點A、B、C、D叫做計數(shù)點，如圖所示。兩個相鄰計數(shù)點間的距離分別是s1、s2、s3s1 s2 s3A B C D（5）測出六段位移s1、s2、s3、s4、s5、s6的長度，把測量結(jié)果填入下表1中。（6）根據(jù)測量結(jié)果，利用“實驗原理”中給出的公式算出加速度a1、a2、a3的值。注意：T=0.1s。求出a1、a2、a3的平均值，它就是小車做勻變速直線運動的加速度。把計算的結(jié)果填入下表1中小車做勻變速直線運動的加速度a= 表1 計算小車的加速度a= T=0.1s計數(shù)點

4、位移s/m位移差s/m分段加速度a/m·s-2小車加速度a/m·s-201S1=2S2=3S3=4S4=S4-S1=5S5=S5-S2=6S6=S6-S3=五、布置作業(yè)完成實驗報告六、參考題1、圖為用打點計時器測定勻變速直線運動的加速度的實驗時記錄下的一條紙帶。紙帶上選取1、2、3、4、5各點為記數(shù)點，將直尺靠在紙帶邊，零刻線與紙帶上某一點0對齊。由0到1、2、3點的距離分別用d1、d2、d3表示，測量出d1、d2、d3的值，填入表中。已知打點計時器所用交流電的頻率為50Hz，由測量數(shù)據(jù)計算出小車的加速度a和紙帶上打下點3時小車的速度v3，并說明加速度的方向。距 離 d1

5、d2 d3 d4 d5測量值(cm)加速度大小a_ms2，方向_，小車在點3時的速度大小v3_ms。2、根據(jù)圖所示的打點計時器構(gòu)造圖，指出各主要部件的名稱：_，_，_， _，_，_，_，_，_3、電磁打點計時器的電源應(yīng)是_電源，通常的工作電壓為_伏，實驗室使用我國民用電時，每隔_秒打一次點，如果每打5個取一個計數(shù)點，即相鄰兩個計數(shù)點間的時間間隔為_秒。4、在“測定勻變速直線運動的加速度”的實驗中，用打點計時器記錄紙帶運動的時間。計時器所用電源的頻率為50Hz，圖為一次實驗得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計數(shù)點間都有四個點未畫出，按時間順序取0、1、2、3、4、5六個計數(shù)點，用米尺量出1、2、3、4、5點到0點的距離如圖所示（單位：cm）。由紙帶數(shù)據(jù)計算可得計數(shù)點4所代表時刻的即時速度大小v4_ms，小車的加速度大小a_ms