1、 第二节 匀变速直线运动的实验探究 教案一、实验目的使用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度。二、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、s 2、s 3则有（见第二章的习题）s=s 2-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21413Ta2523Tsa再算出 a1、a 2的平均值，就是我们所要测定的匀变速直线运动的加速度。三、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
2、，小车，纸带，刻度尺，导线，电源，钩码， 细绳。四、实验步骤（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
3、打一次点的时间作为时间的单位，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、s 2、s 3（5）测出六段位移 s1、s 2、s 3、s 4、s5、s 6 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、a 2、a 3 的值。注意：T=0.1s。求出 a1、a 2、a 3 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 中小车做匀
4、变速直线运动的加速度 a= 表 1 计算小车的加速度 a= T=0.1s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-201 S1=2 S2=3 S3=4 S4= S4-S1= 21413Tsa5 S5= S5-S2= 2526 S6= S6-S3= 2363Tsa321aa五、布置作业完成实验报告六、参考题1、图为用打点计时器测定匀变速直线运动的加 速度的实验时记录下的一条纸带。纸带上选取 1、2、3、4、5 各点为记数点，将直尺靠在纸带边，零刻线与纸带上某一点 0 对s1 s2 s3A B C D齐。由 0 到 1、2、3点的距离分别用 d1、d 2、d 3
5、表示，测量出 d1、d 2、d 3的值，填入表中。已知打点计时器所用交流电的频率为 50Hz，由测量数据计算出小车的加速度 a和纸带上打下点 3 时小车的速度 v3，并说明加速度的方向。距 离 d1 d2 d3 d4 d5测量 值(cm)加速度大小 a_ms 2，方向_，小车在 点 3 时的速度大小v3_ms。2、根据图所示的打点计时器构造图，指出各主要部件的名称：_，_，_， _，_，_，_，_，_3、电磁打点计时器的电源应是_电源，通常的工作电压为_伏，实验室使用我国民用电时，每隔_秒打一次点，如果每打 5 个取一个计数点，即相邻两个计数点间的时间间隔为_秒。4、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 _m s2。参考答案：1、测量值：175 290 380 450 500 056与运动方向相反 1292、略3、低压交流，46；0.02 秒，0.14、0.405 0.756
