3.2 研究勻變速直線運動實驗報告

1、第3章 第2節(jié) 勻變速直線運動的實驗探究 班級 姓名 座號 一、實驗?zāi)康?、練習(xí)使用打點計時器。2、掌握判斷物體是否做勻變速直線運動的方法。3、利用紙帶求某點的瞬時速度和勻變速質(zhì)點運動的加速度。二、實驗原理1.判斷物體是否做勻變速直線運動(1)利用平均速度v，當(dāng)t很短時，可以近似認為平均速度等于t時刻的瞬時速度，利用速度和時間關(guān)系判斷物體是否做勻變速直線運動。(2)利用ss2s1s3s2snsn1aT2判斷物體是否做勻變速直線運動。2. 求勻變速直線運動的瞬時速度根據(jù)平均速度等于中間時刻的瞬時速度求出= ，= .= 3.求勻變速直線運動的加速度（1）法一、逐差法以取六個間隔為例，則a1，a2，

2、a3.加速度的平均值為a(a1a2a3) (s4s5s6)(s1s2s3)逐差法處理數(shù)據(jù)求加速度的平均值，好處是各個數(shù)據(jù)都得到了利用，達到正、負偶然誤差充分抵消的作用，使計算結(jié)果更接近真實值。（2）法二、用v-t圖求加速度用橫坐標表示時間t，用縱坐標表示瞬時速度v建立坐標系，標出（T，），（2T，）.各點，把這些點連接起來可畫出一條直線（讓盡可能多的點處在直線上，不在直線上的點盡可能等量地分布在直線兩側(cè)），求此直線的斜率即為物體的加速度。三、實驗器材電火花打點計時器、紙帶、交流電源、小車、細繩、鉤碼、長木板、刻度尺、導(dǎo)線等。四、實驗步驟將打點計時器固定在長木板的一端。連接好打點計時器的電路。(

3、注意此過程中要斷開開關(guān))將紙帶穿過打點計時器，連接在小車后面，并使小車靠近打點計時器，并連接砝碼到小車。閉合電路開關(guān)，然后釋放小車，打完紙帶后立即關(guān)閉電源。舍掉開頭一些過于密集的點，找一適當(dāng)?shù)狞c作為開始點，選擇相隔0.1 s的若干個計數(shù)點進行長度測量，并將數(shù)據(jù)填入設(shè)計好的表格中。5、 數(shù)據(jù)處理及結(jié)論記錄數(shù)據(jù)：1、取計數(shù)點：每兩個計數(shù)點間有4個點沒有畫出，則兩相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T= 數(shù)據(jù)處理：1、 求相鄰計數(shù)點的位移： = ，= ，= ，= ，= ，= 。（單位cm估讀） = ，= ，= ，= ，= ，= 。（單位cm）3、判斷運動性質(zhì)：= ，= ，= ，= ，= 。 判斷是否為勻變速直線

4、運動？理由。 3、 求瞬時速度：= ，= ，= ，= ，= （單位m/s） （提示： ）4、 用逐差法求加速度5、 a1 = ，a2 = ，a3 =. ，（單位m/s2）加速度的平均值為a(a1a2a3) (s4s5s6)(s1s2s3) =5、在平面直角坐標系中作出小車運動的vt圖像；其斜率 課后練習(xí)1.打點計時器是高中物理中重要的物理實驗儀器，圖323中甲、乙兩種打點計時器是高中物理實驗中常用的，請回答下面的問題。 (1)甲圖是_打點計時器，電源采用的是_。 (2)乙圖是_打點計時器，電源采用的是_。 (3)某同學(xué)在“勻變速直線運動的實驗探究”的實驗中，是用打點計時器在紙帶上打的點記錄小車

5、的運動情況。他做此實驗時步驟如下： A拉住紙帶，將小車移至靠近打點計時器處，放開紙帶，再接通電源。 B將打點計時器固定在長木板上，并接好電路。 C把一條繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下面掛上適當(dāng)?shù)你^碼。 D小車停止運動后，直接取下紙帶。 E將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔。 F換上新紙帶，重復(fù)操作三次，然后從各紙帶中選取一條清晰的進行數(shù)據(jù)處理。 其中錯誤或遺漏的步驟有： _； _。 將以上步驟完善后按合理的順序填寫在下面橫線上。 _2在“使用打點計時器測速度”的實驗中，除電源、刻度尺、紙帶外，還需選用的儀器是()A停表B天平 C速度計 D打點計時器3.在接通打點計時器電源和讓紙帶

6、開始運動中，這兩個操作之間的時間順序關(guān)系是( )A.先接通電源，后讓紙帶運動B.先讓紙帶運動，再接通電源C.讓紙帶運動的同時接通電源D.先讓紙帶運動或先接通電源都可以4.電磁打點計時器是一種使用_電源的_儀器，當(dāng)電源的_頻率為50 Hz時，振針每隔_打一個點，現(xiàn)在用打點計時器測定物體的速度，當(dāng)電源頻率低于50 Hz時，如果仍按50 Hz計算，則算出的速度測量值將比速度的真實值_.5.在“勻變速直線運動的實驗探究”中，從0點開始每5個點取1個計數(shù)點的紙帶如圖324所示，其中，0、1、2、3、4、5、6都是計數(shù)點。測得s11.40 cm，s21.90 cm，s32.38 cm，s42.88 cm，

7、s53.39 cm，s63.87 cm。（1）物體是否做勻變速直線運動？ ，你的判斷依據(jù)是 ； (2)在打點計時器打出點1、2、3、4、5時，小車的速度分別為v1_cm/s，v2_cm/s，v3_cm/s，v4_cm/s，v5_cm/s，v0_cm/s，v6_cm/s；（3）用逐差法求得其加速度a= (4)在平面直角坐標系中作出小車運動的vt圖像；6(2012莆田高一檢測)如圖所示是用打點計時器測瞬時速度實驗時得到的一條紙帶的一部分，從0點開始依照打點的先后依次標為0、1、2、3、4、5、6，現(xiàn)在量得0、1間的距離s15.18 cm,1、2間的距離s24.40 cm,2、3間的距離s33.62

8、 cm,3、4間的距離s42.78 cm,4、5間的距離s52.00 cm,5、6間的距離s61.22 cm(電源頻率為50 Hz)(1)根據(jù)上面記錄，計算打點計時器在打1、2、3、4、5點時的速度并填在表中.位置12345v/(ms1)(2)根據(jù)(1)中表格，在圖中畫出小車的速度圖象（3）根據(jù)所畫的速度圖像，求得其斜率為 7.（2010廣東高考）如圖是某同學(xué)在做勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶.(1)已知打點計時器電源頻率為50Hz，則紙帶上打相鄰兩點的時間為_.(2)A、B、C、D是紙帶上四個計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出.從圖中讀出A、B兩點間距s=_；C點對應(yīng)的速度是_(

9、計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字).(3)計算紙帶運動的加速度大小為 .1、解析(1)甲圖是電磁打點計時器，電源采用低壓交流電46 V。(2)乙圖是電火花打點計時器，所用電源為220 V交流電。(3)實驗過程中應(yīng)先接通電源再放開紙帶，取紙帶前應(yīng)先斷開電源，所以錯誤操作是A、D步驟。合理的順序應(yīng)是BECADF。2、【解析】由打點計時器在紙帶上打下的點的間隔數(shù)可知任意兩點間的時間間隔，故不需要停表再利用刻度尺測出兩點間的距離就可進一步求出平均速度，故不需要速度計【答案】D3、【解析】選A.接通打點計時器電源和讓紙帶開始運動，這兩個操作之間的時間順序必須是先接通電源，后讓紙帶運動.若先讓紙帶運動，再接通電源

10、，因紙帶運動快，有可能紙帶上還未打上點，紙帶就已脫離打點計時器，所以要先接通電源，后讓紙帶運動.4、【解析】電磁打點計時器是一種使用低壓交流電源的計時儀器，相鄰兩點之間的時間間隔取決于電源的頻率，T= 當(dāng)f=50 Hz時，振針每隔0.02 s打一個點，但當(dāng)電源的頻率低于50 Hz時，相鄰兩點間的時間大于0.02 s，由v= 計算速度時，計算值將比真實值偏大.答案:低壓交流 計時 0.02 s 偏大5、解析(1)相鄰兩計數(shù)點之間的時間間隔T0.025 s0.1 s則v116.50 cm/s， v221.40 cm/s，v326.30 cm/s， v431.35 cm/s，v536.30 cm/s

11、， (2)根據(jù)以上計算出的各計數(shù)時刻的速度值，用描點法即可作出小車運動的vt圖像，如圖所示。(3)由圖可知，描繪小車運動的vt圖像是一條向上傾斜的直線，可判斷出小車的速度是隨時間均勻增加的。 答案(1)16.5021.4026.3031.3536.30 (2)見解析(3)小車運動的速度是隨時間均勻增加的6、解析：(1)打點計時器在打1、2、3、4、5點時的速度分別為v1 m/s1.2 m/sv2 m/s1.0 m/sv3 m/s0.8 m/sv4 m/s0.6 m/sv5 m/s0.4 m/s(2)描點、連線可得出小車的速度圖象如圖所示答案：(1)如表所示位置12345v/(ms1)1.21.00.80.60.4(2)見解析圖7、【解析】（1）由打點計時器的打點頻率可求得打點時間間隔T=0.