匀变速直线运动的实验探究教案.ppt

匀变速直线运动的实验探究 林樱 实验原理 做匀变速直线运动的物体 在相邻的时间内的位移之差等于常量 即 由此可得 因此 可求出物体作匀变速直线运动的加速度 因此 1 实验目的 1 掌握判断物体是否做匀变速运动的方法 2 使用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度 3 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 一 电磁打点计时器 1 构造 2 原理 3 工作电压 4 6v 频率是50HZ 周期是0 02s 直流 交流 二 电火花计时器 1 构造 正负脉冲输入插座 墨粉纸盘 限位孔 开关 2 原理 脉冲电流经放电针 墨粉纸盘 纸盘轴放电 3 工作电压 220V 50HZ 尖端放电 相同点 打点频率相同 不同点 1 打点方式不同 电磁打点计时器 利用振动的振针打点电火花计时器 利用火花放电打点 2 电源电压不同 电磁打点计时器 4 6交流电电火花计时器 220V交流电 3 振针打点时与纸带接触 会对纸带产生阻碍作用 而火花放电基本不会阻碍纸带的运动 两种电磁打点计时器的共同点与不同点 4 实验步骤 1 如图3 21所示 把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 把一条细绳拴在小车上 使细绳跨过滑轮 下边拴上合适的钩码 把纸带穿过打点计时器 并把纸带的一端固定在小车的后面 3 把小车停在靠近打点计时器处 接通电源后 放开小车 让小车拖着纸带运动 打点计时器就在纸带上打下一列小点 换上新纸带 重复实验三次 4 实验步骤 4 从三条纸带中选择一条比较理想的 舍掉开头一些比较密集的点子 在后边便于测量的地方找一个开始点 为了测量方便和减小误差 通常不用每打一次点的时间作为时间的单位 而用每打五次点的时间作为时间的单位 就是T 0 02 5 0 1s 在选好的开始点下面标明A 在第六点下面标明B 在第十一点下面标明C 在第十六点下面标明D 点A B C D 叫做计数点 如图所示 两个相邻计数点间的距离分别是s1 s2 s3 4 实验步骤 5 测出六段位移s1 s2 s3 s4 s5 s6的长度 把测量结果填入下表1中 6 根据测量结果 利用 实验原理 中给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 它就是小车做匀变速直线运动的加速度 把计算的结果填入下表1中小车做匀变速直线运动的加速度a 4 实验步骤 5 注意事项 1 要在钩码落地处放置软垫或砂箱 防止撞坏钩码 2 要在小车到达滑轮前用手按住它或放置泡沫塑料档板 防止车掉在地上或撞坏滑轮 3 开始释放小车时 应使小车靠近打点计时器 4 应该先接通电源 待打点计时器打点稳定后 再释放小车 5 小车另一端所挂的钩码个数要适当 避免加速度过大而使纸带上打的点太少 或者加速度太小 使各段位移无多大区别 6 选择一条理想的纸带 是指纸带上的点迹清晰 适当舍弃点子密集部分 适当选取计数点 计数点和计时点有区别 弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒 5 注意事项 6 例题分析 1 由纸带数据计算 小车的加速度大小a m s2 解析 s1 d1 1 40cms2 d2 d1 3 55 1 40 cm 2 15cms3 d3 d2 6 45 3 55 cm 2 90cms4 d4 d3 10 15 6 45 cm 3 70cms5 d5 d4 14 55 10 15 cm 4 40cms6 d6 d5 19 70 14 55 cm 5 15cm T 0 02 5 0 1s 解析 2 由纸带数据计算 瞬时速度v4 m s 解析 T 0 02 5 0 1s 1 第四个记数点在3到5的中间时刻 根据中间时刻的速度等于这段时间的平均速度 或 v4 0 405m s 频闪照相法 三 打点计时器的作用 1 测时间 电源频率50Hz 每隔 秒打一个点 2 测位移3 研究纸带 研究物体运动 四 纸带分析 怎样分析和选取纸带上的点开头过于密集的点舍掉 从清楚的点开始 每隔五个间隔取一个计数点 每两个计数点之间的时间间隔是0 1s 如何计算所取点的速度 平均速度 瞬时速度 如何测 x 如何设计表格记录数据 五 用打点计时器测瞬时速度 如何测出E点的瞬时速度 原则 准确性可行性 数据处理 在纸带上标出计数点 灵活选择 一般取五个间隔为一个计数点 两个相邻计数点间隔为T 0 02s 在纸带上标出计数点位移 并进行测量 测量数据填入表中 方法一 公式法 由位移差公式求加速度 S2 S1 a1T2 a1 S3 S2 a2T2 a2 S4 S3 a3T2 a3 检验加速度是否为恒量 得出结论 练习 一物体的v t图如下所示 则下列说法正确的是A 物体做曲线运动B 物体做直线运动C 物体做往复运动D 物体一直向一个方向运动