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 欄目類別:知識點 >> 高中 >> 物理

實驗:探究小車速度隨時間變化的規(guī)律

更新時間:2016/8/30 15:48:00  手機版

  實驗?zāi)康模?/p>

  1、練習(xí)使用打點計時器,學(xué)習(xí)利用打上點的紙帶研究物體的運動。

  2、學(xué)習(xí)用打點計時器測定即時速度和加速度。

  實驗原理:

  1、打點計時器是一種使用交流電源的計時儀器,它每隔0.02s打一次點(由于電源頻率是50Hz),因此紙帶上的點就表示了和紙帶相連的運動物體在不同時刻的位置,研究紙帶上點之間的間隔,就可以了解物體運動的情況。

  2、由紙帶判斷物體做勻變速直線運動的方法:如圖所示,0、1、2……為時間間隔相等的各計數(shù)點,s1、s2、s3、……為相鄰兩計數(shù)點間的距離,若△s=s2-s1=s3-s2=……=恒量,即若連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移之差為恒量,則與紙帶相連的物體的運動為勻變速直線運動。

  3、由紙帶求物體運動加速度的方法:

 、儆谩爸鸩罘ā鼻蠹铀俣龋杭锤鶕(jù)s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2(T為相鄰兩計數(shù)點間的時間間隔)求出,再算出a1、a2、a3

 、谟胿-t圖法:即先根據(jù)求出打第n點時紙帶的瞬時速度,后作出v-t圖線,圖線的斜率即為物體運動的加速度。

  實驗器材:

  小車,細(xì)繩,鉤碼,一端附有定滑輪的長木板,打點計時器,低壓交流電源,導(dǎo)線兩根,紙帶,米尺。

  實驗步驟:

  1、把一端附有定滑輪的長木板平放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面,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,如圖所示;

  2、把一條細(xì)繩拴在小車上,細(xì)繩跨過滑輪,并在細(xì)繩的另一端掛上合適的鉤碼,試放手后,小車能在長木板上平穩(wěn)地加速滑行一段距離,把紙帶穿過打點計時器,并把它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,先接通電源,再放開小車,讓小車運動,打點計時器就在紙帶上打下一系列的點,取下紙帶,換上新紙帶,重復(fù)實驗三次;

  4、選擇一條比較理想的紙帶,舍掉開頭的比較密集的點子,確定好計數(shù)始點0,標(biāo)明計數(shù)點,正確使用毫米刻度尺測量兩點間的距離,用逐差法求出加速度值,最后求其平均值。也可求出各計數(shù)點對應(yīng)的速度,作v-t圖線,求得直線的斜率即為物體運動的加速度。

  注意事項:

  1、開始釋放小車時,應(yīng)使小車靠近打點計時器。

  2、應(yīng)該先接通電源,再釋放小車,當(dāng)小車到達(dá)滑輪前及時用手按住。

  3、先斷開電源,再取下紙帶。

  4、對于電磁打點計時器,如打出的點較輕或是短線時,應(yīng)調(diào)整振針距復(fù)寫紙的高度。

  5、選擇一條理想的紙帶,是指紙帶上的點跡清晰,適當(dāng)舍棄點密集部分,適當(dāng)選取計數(shù)點(注意計數(shù)點與計時點的區(qū)別),弄清楚所選的時間間隔T等于(n-1)t。

  6、每打好一條紙帶,將定位軸上的復(fù)寫紙換個位置,以保證打點清晰(注意此項只對于電磁打點計時器才適用)。

  7、不要分段測量各段位移,應(yīng)一次測出各計數(shù)點與0計數(shù)點的距離,再逐個計算x1、x2、x3…,讀數(shù)時應(yīng)估讀到0.1mm。

  8、盡可能保證小車做勻加速直線運動的方法是:

 、偌(xì)繩盡可能與板面保持平行;

  ②滑輪和車輪靈活;

  ③長木板表面粗糙程度、紙帶與打點計時器之間的摩擦基本保持一致。

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