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1、实验：研究匀变速直线运动1. 实验目的(1) 练习使用电磁打点计时器或电火花计时器，学会用打上点的纸带研究物体的运动情况(2) 测出匀变速直线运动的加速度2实验原理(1) 电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流 电源的计时仪器,电磁打点计时器的工作电压是 V,电火花打点计时器的工作电压是 V 当电源频率是50 Hz时，它每隔丄打一次点(2) 若纸带上相邻点间的位移差Xn +1- Xn = ，则物体做匀速直线运动若Xn+ 1 Xn=，则物体做匀变速直线运动(3) 根据纸带求加速度的方法：用"逐差法”求加速度设相邻计数点间的距离分别为 X1、X2、X3、X4、X5、X6,根据X4 -
2、X1= X5 X2= X6 X3= 3aT (T为相邻计数点间的时间间隔 ) 求出a1 =a2 =a3=再算出a1、a2、a3的平均值，就是物体运动的加速度(4) 用v-t图象法，先根据匀变速直线运动某段时间中点的瞬时速度等于这段时间的平均速度vn=3，求出打第n个点时纸带的瞬时速度，然后作出v-t图象，图线的斜率即为2T物体运动的加速度：a=.t3实验器材电火花打点计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片4实验步骤(1) 安装实验装置(如图所示)(2) 接通电源，释放小车，重复打纸带三条(3) 挑选纸带，确定计数点，测相邻间距(4
3、) 用逐差法求加速度5注意事项(1) 计时器打出的点不清晰，可能是 或(2) 打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如果打出的是短横线， 应调整一下振针距复写纸的高度，使之增大一些(3) 计时器打点时，应先 ，待打点稳定后，再 (4) 拉动纸带前，应使拉动端停靠在 的位置.(5) 小车的加速度应适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出78个计数点为宜.三、研究匀变速直线运动的其他方法研究匀变速直线运动，除了运用纸带数据分析法之外，我们还可以通过频闪照相法、滴水 法等进行分析研究.【产典例精析1.实验操作步骤及注意事项【例1】在“探究小车速度随时间变化
4、的规律”的实验中，按照实验进行的先后顺序，将 下述步骤的代号填在横线上 .A. 把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面B. 把打点计时器固定在长木板的没有滑轮的一端，并连好电路C. 换上新的纸带，再重做两次D. 把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面E. 使小车停 在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动F. 把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码G. 断开电源，取出纸带【拓展1】在“研究匀变速直线运动”的实验中，下列方法中有助于减少实验误差的是()A. 选取计数点，把每打 5个点的时间间隔作为一个时间单位B. 使小车运动的加速度尽量小些C. 舍去纸带上开始时密集的
5、点，只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算D. 适当增加挂在细绳下钩码的个数【例2】两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图所示.连续两次曝光的时间间隔是相等的.由图可知 ()A. 在时刻t2以及时刻t5两木块速度相同B. 在时刻t3两木块速度相同C. 在时刻t3以及时刻t4之间某瞬时两木块速度相同D. 在时刻t4以及时刻t5之间某瞬时两木块速度相同打点计时器小*【例3】某同学用右图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动实验步骤如下:a. 安装好实验器材b. 接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次.选出一条点迹比较清晰
6、的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如下图中0、1、2、6点所示.c. 测量1、2、3、6计数点到0计数点的距离，分别记为 Si、S2、S3、S6.d 通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀变速直线运动Si S2 S3S6e.分别计算出 s1、s2、s3、S6与对应时间的比值 、一、一、 、一.t1 t2 t3t6SSSf.以 为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，画出-t图象.ttt结合上述实验步骤，请你完成下列任务： 实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必须使用的有 和（填选项
7、代号）.A. 电压合适的50 Hz交流电源 B.电压可调的直流电源C.刻度尺D.秒表E.天平F.重锤 将最小刻度为1 mm的刻度尺的0刻度线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置女口图所示，贝U S2=cm, S5=cm.计数点对应时刻（s）0.10.20.30.40.50.6通过计数点的速度（cm/s）44.062.081.0100.0110.0168.0为了算出速度，合理的方法是（）A. 根据任意两计数点的速度公式a= Av/ At算出加速度B. 根据实验数据，画出v-t图象，量出其倾角，由公式a=tan a算出加速度C. 根据实验数据，画出v-t图象，由图线上任意两点所对应的速度，
8、用公式a=Av/ At算出加速度D. 依次算出通过连续两计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度 研究匀变速直线运动实验题1.打点计时器电源频率为50Hz ,（每个计数点间有四个点没有画出）。于是他测得 AC长为14.56 cm、CD 长为 11.15 cm, DE 长为 13.73 cm , 打C.点时小车的瞬时速度大小为 m/s,. 小车运动的加速大小为 C_m/s2,D AB的距离应为 cm。（保留三位有效数字）m/s ,2. 相邻计数点间的时间间隔为0.1s。A B打点计时器打下D点时小车的瞬时速度为“ 24.1mm小车的加速度:52.3mmi（结果均保留两位有效数字）9mm3.
9、打点计时器电源频率20Hz,每两个 相邻的计数点之间还有四个点没标出，计算出打下点4时小车的瞬时速度 为,求出小车的加速度为.（要求计算结果保留三位有效 数字）4. 已知打点计时器电源频率为20Hz , 则纸带上打相邻两点的时间间隔为ABCD是纸带上四个计数点，每两个相邻计数点间有四个点没有画出。从图中读出A、B两点间距s=; C点对应的速度是（计算结果保留三位有效数字 ）。5. （每相邻两个计数点间还有 3个打点计时器打下的点，本图中没有画出）打点计时器接的是 30Hz的交变电流.如图（下述第（1）、（ 2）、（ 3）小题结果均保留两位有效数字）（1） 由以上数据计算打点计时器在打C点时，物
10、体的即时速度 vc是m/s;（2） 计算该物体的加速度 a为m/s2;（3） 纸带上的A点所对应的物体的即时速度Va=m/s ；（4） 如果当时电网中交变电流的频率是仁50Hz，而做实验的同学并不知道，那么由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏 （填“大”或“小”）.6. （每两点间还有4个点没有画出来），图中上部的数字为相邻两个计数点间的距离。打点计时器的电源频率为f。5.007.109.1010.8112.7015.10 单位：cm如果ELS2S3、> S4 S5、S6来表示各相邻两个计数点间的距离由这些已知数据计算:* «加速度的表达式为Ba=若f=50Hz,其大
11、小为a=m/s2D点瞬时速度v=m/s。（答案均要求保留 3位有效数字）7. （1）已知交流电的频率为30Hz ,则小车运动的加速度大小是 m/s2,小车做（填“匀速”、“匀加速”或“匀减速” ）（保留3位有效数字）8.（1）（2）（3）50Hz的打点计时器，是每打5个点所取的记数点，但第3个记数点没有画出该物体的加速度为 m/s2,第3个记数点与第2个记数点的距离约为 打第3个点时该物体的速度为 m/s。cm,9 .电源频率f= 50 Hz每隔4个点取1个计数点，到零点距离分别 mm , Sd = 624.5 mm. *（1）相邻两计数点的时间间隔为（2）打C点时物体的速度大小为（3）物体的加速度大小为=166 mm , Sb= 126.5s |；m/s（取2位有效数字）； 图 2_（用 sa> sb> sd 和 f 表示）.