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1、探究小车速度随时间变化的关系第1页，本讲稿共11页 一、实验目的1.1.练习使用打点计时器，学会用打上点的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。纸带研究物体的运动。2.2.掌握判断物体是否做匀变速运动的方掌握判断物体是否做匀变速运动的方法。法。3.3.测定匀变速直线运动的加速度。测定匀变速直线运动的加速度。第2页，本讲稿共11页 二、实验仪器 打点计时器；纸带；复写纸片；打点计时器；纸带；复写纸片；低低压交流电源压交流电源；小车；细绳；一端附有；小车；细绳；一端附有滑轮的长木板；滑轮的长木板；刻度尺刻度尺；钩码；导线；钩码；导线 注意注意:区分电火花打点计时器区分电火花打点计时
2、器-交流电压交流电压220V220V第3页，本讲稿共11页 三、实验原理1.1.了解了解打点计时器打点计时器.(1)(1)一种使用一种使用交流电源交流电源的的计时仪器计时仪器，它每隔，它每隔0.02s0.02s打一打一个点（由于个点（由于电源频率电源频率是是50Hz50Hz）。）。(2)(2)纸带上的纸带上的点表示点表示了相应运动物体在不同时刻的了相应运动物体在不同时刻的位置位置，研究纸带上所打点的间隔，就可以了解物体，研究纸带上所打点的间隔，就可以了解物体运动的情况。运动的情况。第4页，本讲稿共11页 2.2.由纸带由纸带判断物体做匀变速直线运动判断物体做匀变速直线运动的方法：的方法：如图所
3、示，如图所示，0 0、1 1、22为时间间隔相等的各计数点，为时间间隔相等的各计数点，S S1 1、S S2 2、S S3 3为相邻两计数点之间的距离，若为相邻两计数点之间的距离，若S=SS=S2 2S S1 1=C=C（常数），即若（常数），即若两连续相等的时间间隔两连续相等的时间间隔里的位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。移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速运动。1 2 3 4 50S1S2S3S4S5第5页，本讲稿共11页 3.3.由纸带由纸带求物体运动加速度求物体运动加速度的方法：的方法：用用“逐差法逐差法”求加速度求加速度.根据根据S S4 4S S
4、1 1=S=S5 5S S2 2=S=S6 6S S3 3=3aT=3aT2 2（T T为为相邻两计数点之间的时间间隔）相邻两计数点之间的时间间隔）用用v-tv-t图象法：即先根据求出打第图象法：即先根据求出打第n n个点时纸带的即时个点时纸带的即时速度，后做出速度，后做出v-tv-t图，图线的斜率即为物体运动的加速度。图，图线的斜率即为物体运动的加速度。1 2 3 4 50S1S2S3S4S5第6页，本讲稿共11页实验原理示意图第7页，本讲稿共11页 四、实验步骤1.1.把一端附有滑轮的长木板平放再实验桌上，并使滑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
5、板上没有滑轮轮伸出桌面，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。的一端，连接好电路。2.2.把一条细绳栓在小车上，细绳跨过滑轮，并在细绳的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，小车能在长木板上另一端挂上合适的钩码，试放手后，小车能在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。把它的一端固定在小车后面。实验条件：实验条件：a a合力恒定，细线与木板是平行的。合力恒定，细线与木板是平行的。b b接接50HZ50HZ，4646伏交流电。伏交流电。第8页，本讲稿共
6、11页 3.3.把把小车停在靠近打点计时器处小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车接通电源后，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，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。换上新纸带，重复实验三次。4.4.选择一条比较理想的纸带，选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的点舍掉开头的比较密集的点，确定计数始点，表明确定计数始点，表明计数点计数点，正确使用毫米刻度尺测量两点，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，用逐差法求出加速度的值，间的距离，并把测量结果填入表中，用逐差法求出加速度的值，最
7、后求其平均值，还可求出各计数点对应的速度，做，最后求其平均值，还可求出各计数点对应的速度，做vtvt图象，求得直线的斜率即为物体运动的加速度。图象，求得直线的斜率即为物体运动的加速度。第9页，本讲稿共11页 五、注意事项1.1.小车的小车的加速度应适当大一些加速度应适当大一些，以能在纸带上长约，以能在纸带上长约50cm50cm的范围内清楚地取的范围内清楚地取7 78 8个计数点为宜。个计数点为宜。5.5.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 0之之间的距离），间的距离），读数时应估读到毫米的下一位读数
8、时应估读到毫米的下一位。2.2.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。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。3.3.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。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。4.4.应应区别打点计时器打出的点和人为选取的计数点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（一般把计时器打出的5 5个个点作为一个计数点），选取的计数点不得少于点作为一个计数点），选取的计数点不得少于6 6个。个。6 6、注意所选取的、注意所选取的相等时间间隔相等时间间隔T T的大小及的大小及所测位移
9、所测位移S S第10页，本讲稿共11页例例1.某某学学生生用用打打点点计计时时器器研研究究小小车车的的匀匀变变速速直直线线运运动动。他他将将打打点点计计时时器器接接到到频频率率为为50 Hz的的交交流流电电源源上上，实实验验时时得得到到一一条条纸纸带带。他他在在纸纸带带上上便便于于测测量量的的地地方方选选取取第第一一个个计计时时点点，在在这这点点下下标标明明A，第第六六个个点点下下标标明明B，第第十十一一个个点点下下标标明明C，第第十十六六个个点点下下标标明明D，第第二二十十一一个个点点下下标标明明E。测测量量时时发发现现B点点已已模模糊糊不不清清，于于是是他他测测得得AC长长为为14.56 cm，CD长长为为11.15cm，DE长长为为13.73 cm，则则打打C点点时时小小车车的的瞬瞬时时速速度度大大小小为为_m/s,小小车车运运动动的的加加速速度度大大小小为为 ms2，AB的的距距离离应为应为 cm。(保留三位有效数字保留三位有效数字)ABCDE第11页，本讲稿共11页