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1、学习必备 欢迎下载 高三物理实验复习（三）1、测定匀变速直线运动的加速度（含练习使用打点计时器）2、研究平抛物体的运动 1、测定匀变速直线运动的加速度（含练习使用打点计时器）实验目的 1练习使用打点计时器，学习利用打上点的纸带研究物体的运动。2学习用打点计时器测定即时速度和加速度。实验原理 1打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔 0.02s 打一次点（由于电源频率是 50Hz），纸带上的点表示的是与纸带相连的运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上点之间的间隔，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：如图所示，0、1、2为时间间隔相等的各计数点，s1、s2、s3
2、、为相邻两计数点间的距离，若s=s2-s1=s3-s2=恒量，即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。3由纸带求物体运动加速度的方法：（1）用“逐差法”求加速度：即根据 s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2（T 为相邻两计数点间的时间间隔）求出 a1=、a2=、a3=，再算出 a1、a2、a3 的平均值即为物体运动的加速度。（2）用 v-t图法：即先根据 vn=求出打第 n 点时纸带的瞬时速度，后作出 v-t图线，图线的斜率即为物体运动的加速度。实验器材 小车，细绳，钩码，一端附有定滑轮的长木板，打点计时器，低压交流电源，导线两根，纸带，米尺
3、等。实验步骤 1把一端附有定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，如图所示。2把一条细绳拴在小车上，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，小车能在长木板上平稳地加速滑行一段距离，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面。3把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车，让小车运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，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子，确定好计数始点 0，标明计数点，正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离，用逐差法求出加速度值，最后求其平
4、均值。也可求出各计数点对应的速度，作 v-t图线，求得直线的斜率即为物体运动的加速度。注意事项 1纸带打完后及时断开电源。2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 78 个计数点为宜。3应区别计时器打出的轨迹点与人为选取的计数点，通常每隔 4 个轨迹点选 1 个计数点，选取的记数点不少于 6 个。学习必备 欢迎下载 4不要分段测量各段位移，可统一量出各计数点到计数起点 0 之间的距离，读数时应估读到毫米的下一位。例题 1电磁打点计时器是一种使用_电源的计时仪器，它的工作电压是_。如图所示，A 是_，B 是_，C 是_，D 是_，E 是_，F 是_。答案：交流，4
5、 至 6V，线圈，振动片，振针，纸带，接线柱，永磁体。2、研究平抛物体的运动 实验目的 1用实验方法描出平抛物体的运动轨迹。2从实验轨迹求平抛物体的初速度。实验原理 平抛物体的运动可以看作是两个分运动的合运动：一是水平方向的匀速直线运动，另一个是竖直方向的自由落体运动。令小球做平抛运动，利用描迹法描出小球的运动轨迹，即小球做平抛运动的曲线，建立坐标系，测出曲线上的某一点的坐标 x 和 y，根据重力加速度 g的数值，利用公式 y=gt2 求出小球的飞行时间 t，再利用公式 x=vt,求出小球的水平分速度，即为小球做平抛运动的初速度。实验器材 斜槽，竖直固定在铁架台上的木板，白纸，图钉，小球，有孔
6、的卡片，刻度尺，重锤线。实验步骤 1安装调整斜槽：用图钉把白纸钉在竖直板上，在木板的左上角固定斜槽，可用平衡法调整斜槽，即将小球轻放在斜槽平直部分的末端处，能使小球在平直轨道上的任意位置静止，就表明水平已调好。2调整木板：用悬挂在槽口的重锤线把木板调整到竖直方向，并使木板平面与小球下落的竖直面平行。然后把重锤线方向记录到钉在木板的白纸上，固定木板，使在重复实验的过程中，木板与斜槽的相对位置保持不变。3确定坐标原点 O：把小球放在槽口处，用铅笔记下球在槽口时球心在图板上的水平投影点 O，O 点即为坐标原点。4描绘运动轨迹：在木板的平面上用手按住卡片，使卡片上有孔的一面保持水平，调整卡片的位置，使
7、从槽上滚下的小球正好穿过卡片的孔，而不擦碰孔的边缘，然后用铅笔在卡片缺口上点个黑点，这就在白纸上记下了小球穿过孔时球心所对应的位置。保证小球每次从槽上开始滚下的位置都相同，用同样的方法，可找出小球平抛轨迹上的一系列位置。取下白纸用平滑的曲线把这些位置连接起来即得小球做平抛运动的轨迹。5计算初速度：以 O 点为原点画出竖直向下的 y 轴和水平向右的 x 轴，并在曲线上选取 A、B、C、D、E、F 六个不同的点，用刻度尺和三角板测出它们的坐标 x 和 y，用公式x=v0t 和 y=gt2 计算出小球的初速度 v0，最后计算出 v0 的平均值，并将有关数据记入表格内。注意事项 1实验中必须保持通过斜
8、槽末端点的切线水平，方木板必须处在竖直面内且与小球运动轨迹所在的竖直平面平行，并使小球的运动靠近图板但不接触。2小球必须每次从斜槽上同一位置滚下。3坐标原点（小球做平抛运动的起点）不是槽口的端点，应是小球在槽口时，球的球心在木板上的水平投影点。4 要在平抛轨道上选取距 O 点远些的点来计算球的初速度，这样可使结果的误差较小。测定匀变速直线运动的加速度含练习使用打点计时器实验目的练习使用打点计时器学习利用打上点的纸带研究物体的运动学习用打点计时器测定即时速度和加速度实验原理打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器它每隔打一次点解物体运动的情况由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法如图所示为时间间隔相
9、等的各计数点为相邻两计数点间的距离若恒量即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动由纸带求物加速度用图法即先根据求出打第点时纸带的瞬时速度后作出图线图线的斜率即为物体运动的加速度实验器材小车绳钩码一端附有定滑轮的长木板打点计时器低压交流电源导线两根纸带米尺等实验步骤把一端附有定滑轮的长木板平放学习必备 欢迎下载 例题 1下列哪些因素会使“研究平抛物体的运动”实验的误差增大 A小球与斜槽之间有摩擦 B安装斜槽时其末端不水平 C建立坐标系时，以斜槽末端端口位置为坐标原点 D根据曲线计算平抛运动的初速度时，在曲线上取作计算的点离原点 O 较远 答案：这里研究的是
10、小球的平抛运动，只与抛出点（不是斜槽末端）的速度有关，而与它在斜槽中的运动无关。只要是每次速度的大小与方向不变（且水平）就不影响实验。BC 三、跟踪练习：1.在做“研究匀变速直线运动”的实验时，某同学得到一条用打点计时器打下的纸带，并在其上取了 A、B、C、D、E、F 等 6 个计数点（每相邻两个计数点间还有 4 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 220V、50Hz 的交变电流。他把一把毫米刻度尺放在纸带上，其零刻度和计数点 A对齐。按照有效数字的读数规则读出相邻计数点 AB、BC、CD、DE、EF 间的距离 s1、s2、s3、s4、s5，它们依次为_cm、_cm、_cm
11、、_cm、_cm。由以上数据计算打点计时器在打 B、C、D、E 各点时,物体的即时速度 vB、vC、vD、vE依次是_m/s、_m/s、_m/s、_m/s。根据以上结果,试用两种不同的方法计算该物体的加速度 a。根据中得到的数据,试在右边所给的坐标系中，用做 v-t 图象的方法，从图象中求物体的加速度 a.。要标明坐标及其单位，单位大小要取得合适，使作图和读数方便，并尽量充分利用坐标纸).试说明为什么用图象法求加速度的偶然误差比较小?从图象上求纸带上的 A、F 点所对应的物体的即时速度vA=_m/s，vF=_m/s，并由此计算:当打点计时器打下 A点的时刻，物体已经从静止开始做匀加速运动_s
12、了。如果当时电网中交变电流的频率是 f=49Hz，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 _，理 由 是：_。2.某同学在公路边等汽车回校上学,他发现路边有一台小四轮拖拉机的发动机下漏机油,他估算了一下,大约每2秒钟滴下一滴机油,这些油在路面上形成一小片油迹.后来这台拖拉机开走了,在路面上留下一系列油点.他走过去观察了一下,发现从那一小片油迹开始,向前2m有一个油点,再向前 4m 有一个油点,再向前 6m 又有一个油点.这位同学由此估算出这台拖拉机启动时的加速度约为_m/s2.如果拖拉机匀加速到 6m/s 后保持匀速运动，
13、那么它启动半分钟后大约开出_m 远。3、在研究平抛运动的实验中，用一张有方格的纸记录了小球的运动轨迹。小方格的边长L=1.25cm，图中 a、b、c 三点是小球运动轨迹上的三点位置。（1）求小球的初速度 v0；（2）标出小球的抛出点位置；（3）求小球运动到 b 时的速度（g=10m/s2）。0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A B C D E F 测定匀变速直线运动的加速度含练习使用打点计时器实验目的练习使用打点计时器学习利用打上点的纸带研究物体的运动学习用打点计时器测定即时速度和加速度实验原理打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器它每隔打一次点解物体运动的情况由纸带判断物体做匀变
14、速直线运动的方法如图所示为时间间隔相等的各计数点为相邻两计数点间的距离若恒量即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动由纸带求物加速度用图法即先根据求出打第点时纸带的瞬时速度后作出图线图线的斜率即为物体运动的加速度实验器材小车绳钩码一端附有定滑轮的长木板打点计时器低压交流电源导线两根纸带米尺等实验步骤把一端附有定滑轮的长木板平放学习必备 欢迎下载 4、在研究平抛运动的实验中，某同学只在竖直板面上记下了重垂线 Y 的方向，但忘了记下平抛的初位置，在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹，如图所示。现在曲线上取 A、B 两点，量出它们到 Y 轴的距离 AA，=x1，BB
15、，=x2，以及 AB 的竖直距离 h，则小球平抛时的初速度为 。5、平抛经过 P1、P2、P3三点，其坐标分别为 P1（12.00，4.90），P2（24.00，19.60），P3（36.00，44.00）。单位 cm。则其初速度为 m/s，P3处速度大小 。6、一学生做平抛实验时，只在白纸上画出与初速度平行的 OX 轴，忘了画坐标原点 O 和OY 轴，并且他只画出中间的一部分轨迹。如图。如何只用一根刻度尺算出小球的初速度？a b c A B A，B，X1 X2 h P1 P2 P3 测定匀变速直线运动的加速度含练习使用打点计时器实验目的练习使用打点计时器学习利用打上点的纸带研究物体的运动学习用打点计时器测定即时速度和加速度实验原理打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器它每隔打一次点解物体运动的情况由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法如图所示为时间间隔相等的各计数点为相邻两计数点间的距离若恒量即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动由纸带求物加速度用图法即先根据求出打第点时纸带的瞬时速度后作出图线图线的斜率即为物体运动的加速度实验器材小车绳钩码一端附有定滑轮的长木板打点计时器低压交流电源导线两根纸带米尺等实验步骤把一端附有定滑轮的长木板平放