实验与探究
[基础知识填充]
一、练习使用打点计时器
实验目的:练习使用打点计时器,掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法,测定匀变速直线运动的加速度.
实验原理
1.由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法:设相邻且相等时间间隔T内的位移分别为s1、s2、s3…若s2-s1=s3-s2=s4-s3=…=常量,即两连续相等的时间间隔里的位移之差为恒量,则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动.
2.由纸带求物体运动加速度的方法
(1)利用纸带中任意相邻的两段位移求a
如:a=.
(2)用“逐差法”求a
根据s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2,
得a=.
(3)利用vt图象求a
求出A、B、C、D、E、F各点的瞬时速度vn=,
画出如图所示的vt图象,图象的斜率就是加速度a.
二、研究匀变速直线运动
实验器材:电磁打点计时器(低压交流电源)或火花式打点计时器(220 V交流电源)、纸带、复写纸片、小车、细绳、一端附有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、开关及导线.
实验步骤
1.按如图所示,把一端附有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.把细绳的一端固定在小车上,跨过滑轮后在另一端挂上适量的钩码,让纸带穿过打点计时器的限位孔后一端固定在小车上,用手拉住小车.
3.先接通电源,后放开小车,让小车运动,这样打点计时器就在纸带上打下一系列点,取下纸带,更换新纸带,至少重复三次.
4.选打点清晰的纸带进行研究,舍去开头比较密集的点,确定好计数始点,每隔4个计时点取1个计时点,使时间间隔T=0.1 s.
5.用毫米刻度尺量出各计数点之间的距离,用逐差法计算加速度的值,最后求其平均值.(计算出各计数点对应的瞬时速度,作出速度—时间图象,求得直线的斜率即为物体运动的加速度)