1、 实验四 研究匀变速直线运动【学海导航】1判断物体做匀变速直线运动的依据是：s=aT2_。2做匀变速直线运动的物体某段时间中间时刻的速度V之间时刻=_。(v0+vt)/23打点计时器所用的是交流_电源，相邻两点间的时间间隔是_s。002【实验探究】【实验目的】1知道实验原理，实验步骤，会用打下点的纸带判断物体的运动情况。2会利用打下点的纸带测定匀变速直线运动的加速度和某点的瞬时速度。【实验器材】电火花计时器或电磁打点计时器，一端附有滑轮的长木板，小车，纸带，刻度尺，导线，电源，钩码，细绳。【实验原理】设物体做匀加速直线运动，加速度是a，在各个连续相等的时间T里的位移分别是s1、s2、s3则有（
2、见第二章的习题）s=s2-s1=s3-s2=s4-s3=aT2 由上式还可得到s4-s1=(s4-s3)+(s3-s2)+(s2-s1)=3aT2同理有s5-s2=s6-s3=3aT2可见，测出各段位移s1、s2即可求出 再算出a1、a2的平均值，就是我们所要测定的匀变速直线运动的加速度。【实验步骤】【数据处理】【误差分析】实验中的误差来源与哪些方面？如何消除？答：电源频率是否稳定造成的误差，既周期T值。测量距离s是否准确带来的误差。【注意事项】1实验中纸带与细绳和木板不平行，可以吗？答：不可以，应该平行。2小车必须在接通电源的同时释放，对吗？答：不对。应该在接通电源待打点稳定后再释放小球。3
3、实验中小车的加速度是大些好还是小些好？理由是什么？答：（1）按教材191页图实-10所示，把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸处桌面。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）把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码。把纸带穿过打点计时器，并把纸带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，接通电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点。换上新纸带，重复实验三次。（4）从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点子，在后边便于测量的地方找一个开始点。为了测量方便和减小误差，通常不用每打一次点的时间作为
4、时间的单位，而用每打五次点的时间作为时间的单位，就是T=0.025=0.1s。在选好的开始点下面标明A，在第六点下面标明B，在第十一点下面标明C，在第十六点下面标明D，点A、B、C、D叫做计数点，如图所示。两个相邻计数点间的距离分别是s1、s2、s3（5）测出六段位移s1、s2、s3、s4、s5、s6的长度，把测量结果填入下表1中。（6）根据测量结果，利用“实验原理”中给出的公式算出加速度a1、a2、a3的值。注意：T=0.1s。求出a1、a2、a3的平均值，它就是小车做匀变速直线运动的加速度。把计算的结果填入下表1中表一计数点位移s/m位移差s/m分段加速度a/ms-2小车加速度a/ms-2
5、01S1=2S2=3S3=4S4=S4-S1=5S5=S5-S2=6S6=S6-S3=实验结果：小车做匀变速直线运动的加速度a= 大些好，可以使相邻点间的距离增大，减小长度测量的误差，打下的点清晰。【思考练习】由打下点的纸带求加速度除了用“逐差法”外，还可用什么方法？ “逐差法”外还可用什么方法？哪一种方法求得的加速度误差小？理由是什么答：图象法：求出每一点的速度，列表描点，作出纸带运动的vt图象，图线的斜率就表示物体的加速度大小和方向。2如何求打下点的纸带上某一点纸带运动的瞬时速度？答：3利用中间时刻平均由(n)点到(n)点这段时间的中间时刻恰好为打下n点的时刻，知打下n点时的瞬时速度应等于这段时间内的平均速度，可求vn。22 在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间。计时器所用电源的频率为50Hz，图为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示（单位：cm）。由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的即时速度大小v4_ms，小车的加速度大小a_ms2。3题。0.405 0.756【实验后记】