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期末复习学案十一 实验专题
一、研究匀变速直线运动
1、实验器材
打点计时器、交流电源、纸带、一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸.
2 、实验原理
(1) 打点计时器打出的纸带能记录运动物体在不同时刻的位置.
(2) 纸带上某点的瞬时速度一般用一小段时间内的平均速度代替.
(3) 用描点法画出小车的 v— t 图象,图线的倾斜程度表示加速度的大小,如果 v— t 图象是一条
倾斜的直线,说明小车的速度是均匀变化的.
3、实验步骤
(1) 如图所示,把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,打点计时器固定
在长木板没有滑轮的一端,连接好电路.
(2) 把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下面挂上适当的钩码,放手后,看小车能否在木
板上平稳地加速滑行,然后把纸带穿过打点计时器,并把纸带的另一端固定在小车的后面.
(3) 把小车停在靠近打点计时器的位置,先接通电源,后释放小车,让小车拖着纸带运动,打点
计时器就在纸带上打下一串小点,随后立即关闭电源.换上新纸带,重复操作两次.
4 、数据处理
(1) 挑选纸带并测量
在三条纸带中选择一条点迹最清晰的. 为了便于测量, 舍掉开头一些过于密集的点迹, 找一个适
当的点当作计时起点 (0 点 ) ,每 5 个点 ( 相隔 0.1 s) 取一个计数点进行测量,如图所示. ( 相邻两
点间还有 4 个点未画出 )
(2) 瞬时速度的计算和记录
1 计算方法:时间间隔很短时,可用某段时间的平均速度表示这段时间内某一时刻的瞬时速度,
○
xn xn-1 x4 x5
n
即 v = . 例如,图中计数点 4 的速度 v4 = ,其中 T=0.1 s.
2T 2T
2 设计表格并记录相关数据
○
位置 0 1 2 3 4 5 6 7
时刻 t /s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7
- 1
v(m ·s )
1
3 作出小车运动的 v -t 图象
○
(a) 定标度:坐标轴的标度选取要合理,应使图象大致布满坐标纸.
(b) 描点:在坐标纸上描出各个坐标点的位置.
(c) 连线:用一条平滑的曲线或直线“拟合”这些点.
4 实验结论
○
如果画出的 v -t 图象是一条倾斜的直线,说明小车做速度均匀变化的直线运动.图象和纵轴的
交点表示开始计时时小车的速度——初速度.
5、注意事项
(1) 开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器.
(2) 先接通电源,等打点稳定后,再释放小车.
(3) 打点完毕,立即断开电源.
(4) 选取一条点迹清晰的纸带, 舍弃开头点迹密集部分, 适当选取计数点 ( 注意计数点与计时点的
区别 ) ,弄清楚所选的时间间隔 T 等于多少.一般在纸带上每隔 4 个点取一个计数点,即时间间
隔为 T=0.02 ×5 s = 0.1 s.
(5) 在坐标纸上画 v-t 图象时,注意坐标轴单位长度的选取,应使图象尽量布满坐标纸.
(6) 利用描出的点作 v-t 图象时,不要将相邻的点依次相连成折线,而应使大多数点在直线 ( 或
曲线 ) 上,不在线上的点均匀分布在直线 ( 或曲线 ) 两侧,个别离线较远的点舍去.
【例 1】 (2015 云南景洪三中期末 ) 如图所示, 某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,
由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带, 纸带上两相邻计数点之间还有
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