实验1　研究匀变速直线运动

见《自学听讲》P13

　　实验目的

　　1.练习使用打点计时器,学会用打点纸带探究小车速度随时间变化的规律。

　　2.会利用打点纸带测量匀变速直线运动的速度和加速度。

　　3.能画出小车运动的v-t图象,会根据图象求加速度。

　　实验原理

　　1.打点计时器

　　(1)打点时间:当电源频率为50 Hz时,每隔0.02 s打一次点。

　　(2)工作电源:电磁打点计时器的工作电源为4 V~6 V交流电源;电火花计时器的工作电源为220 V交流电源。

　　2.求瞬时速度的方法

　　纸带如图所示,若打点时间间隔为T,则vn=(x_n+x_(n+1))/2T。

　　3.求加速度的方法

　　(1)"逐差法"求加速度

　　利用公式Δx=aT2可得a=Δx/T^2 。

　　(2)"图象法"求加速度

　　利用纸带求出各点的瞬时速度,画出v-t图象,求出图线的斜率即加速度。

　　实验器材

　　小车、细线、一端附有定滑轮的长木板、钩码、纸带、交流电源、导线,还需要打点计时器和刻度尺。

　　实验步骤

　　1.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,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.把细线拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下面挂上合适的钩码,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后面。

　　3.把小车停在靠近打点计时器处,先接通电源,然后放开小车,让小车拖着纸带运动,打完一条纸带后立即关闭电源,再取下纸带。

　　4.换上新纸带,重复操作三次。

　　5.选择一条比较理想的纸带,舍掉开始一些比较密集的点,在便于测量的地方选择合适的计数点,依次标明0、1、2、3、4、5、6,测量各点之间的间距填入下表中。

　　6.依次求出计数点1、2、3、4、5对应的瞬时速度,填入表中。

计数点 0 1 2 3 4 5 6 从0到该计数

点长度/m x1 x2 x3 x4 x5 x6 各段长度/m 0~2 1~3 2~4 3~5 4~6 5~7 速度/(m·s-1) 　　

　　　　数据处理

　　1.根据实验数据画出v-t图象。

2.根据图象求出图线的斜率即小车运动的加速度。