实验1：匀变速直线运动的实验探究(数据处理)-2012

例1.某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打 点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，实验时得到一条纸 带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，在这点下 标明A ，第六个点下标明B ，第十一个点下标明C ，第十六个 点下标明D ，第二十一个点下标明E 。测量时发现B点已模糊 不清，于是他测得AC长为14.56 cm ，CD长为11.15cm ，DE长 为13.73 cm ，则打C点时小车的瞬时速度大小为________m/s, 小车运动的加速度大小为 m／s2 ，AB的距离应为 cm 。(保留三位有效数字)
⑵用v-t图象法：即先根据求出打第n个点时纸带 的即时速度，后做出v-t图，图线的斜率即为物体 运动的加速度。
S1 0
1
S2
2
S3
3
S4
4
S5
5
S3 S 4 v3 2T
四、实验步骤
1.把一端附有滑轮的长木板平放再实验桌上，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.把一条细绳栓在小车上，细绳跨过滑轮，并在细 绳的另一端挂上合适的钩码，试放手后，小车能在
实验：探究研究匀变速直线运动
推导
做匀变速直线运动的物体在一段时间内， 中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平 均速度。
s 1 V t V = (v0 vt ) t 2 2
练习：某同学拖动纸带做匀加速直线运动，打点
计时器在纸带上打出一系列点，两点的时间间隔 T=0.02s。
A
5.8 S1
长木板上平稳的加速滑行一段距离，把纸带穿过打
点计时器，并把它的一端固定在小车后面。 实验条件： a．合力恒定，细线与木板是平行的。 b．接50HZ，4—6伏交流电。
3.把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开 小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打出一系 列的点，取下纸带，换上新纸带，重复实验三次。 4.选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的 点，确定计数始点，表明计数点，正确使用毫米刻度 尺测量两点间的距离，并把测量结果填入表中，用逐
A
B
C
D
E
B
9.6 S2
C
13.4 S3
D
17.3 S4
E mm
则可以得到，VB= m/s VC= 0.575 m/s （保留3位小数）
0.385
推导：
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：
sn1 sn aT 2
即：由此可得：
sn3 sn 3aT 2
因此，可求出物体作匀变速直线运动的加速度：
3
4
5
如图所示，0、1、2„„为时间间隔相等的各计数
点，S1、S2、S3„„为相邻两计数点之间的距离，若
△S= S2－S1=„„=C（常数），即若两连续相等的时
间间隔里的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的
运动为匀变速运动。
3.由纸带求物体运动加速度的方法： ⑴用“逐差法”求加速度.
根据S4－S1= S5－S2= S6－S3=3aT2 a S6 S5 S4 S3 S2 S1 2 9 T （T为相邻两计数点之间的时间间隔）
s n 3 s n an 3T 2
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
因此，
a1 a2 ... an a n
一、判断运动性质
练习1：某同学测量匀变速直线运动的加速度，从若 干纸带中选取一条纸带的一部分，各个相邻点之间的 时间间隔是0.02s，图上注明了他对各个计时点间距 离的测量结果。 C D E A B mm 5.8 9.6 13.4 17.3 S1 S2 S3 S4 为了验证纸带的运动是匀变速运动，进行计算， 将结果填入表内 Ｓ －Ｓ Ｓ －Ｓ Ｓ －Ｓ
差法求出加速度的值，还可求出各计数点对应的速度，
做v—t图象，求得直线的斜率即为物体运动的加速度。
五、注意事项
1.小车的加速度应适当大一些，以能在纸带上长约50cm的 范围内清楚地取7～8个计数点为宜。 2.要防止钩码落地和小车跟定滑轮相撞，纸带打完后即时 断开电源。 3.每打完一条纸带，将定位轴上的复写纸换个位置，以保 证打点清晰。 4.应区别打点计时器打出的点和人为选取的计数点（一般 把计时器打出的5个点作为一个计数点），选取的计数点 不少于6个。 5.不要分段测量各段位移，应尽可能一次测量完毕（可 先统一量出到计数点0之间的距离），读数时应估读到毫 米的下一位。 6、注意所选取的相等时间间隔T的大小及所测位移S
1.了解打点计时器. (1)一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s 打一个点（由于电源频率是50Hz）。 (2) 纸带上的点表示了相应运动物体在不同时 刻的位置，研究纸带上所打点的间隔，就可以 了解物体运动的情况。
2.由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：
0 S1 1 S2 2 S3 S4 S5
２ １ ３ ２ ４ ３
3.8
3.8
3.9
由此可得出结论:纸带在两个连续相等的时间内的位移之 差相等, 所以纸带的运动是匀加速直线运动 _____________.
二、求加速度
P21（2）
思考：某同学测量匀变速直线运动的加速度，从若干纸带 中选中一条纸带的一部分，各个相邻计数点之间的时间间 隔是T，图上注明了他对各个计数点间距离测量为S1、S2、 S3、S4、S5 、 S6 O A
B C
图
S1
S2
S3
S4
9
D
S5
E
S6
F
（S4 S5 S6）（ S1 +S2 +S3） a 2 9T
一、实验目的
1.练习使用打点计时器，学会用打
上点的纸带研究物体的运动。 2.掌握判断物体是否做匀变速运动 的方法。 3.测定匀变速直线运动的加速度。
二、实验仪器
实验原理示意图
三、实验原理