20xx滬科版高中物理必修一第1章實驗利用打點計時器測量勻變速直線運動的加速度word學案(已修改)
2024-12-14 16:43 本頁面
【正文】 學案 5 實驗：利用打點計時器測量勻變速直線運動的加速度 [學習目標定位 ] 、電火花計時器的構(gòu)造及工作原理 .點計時器 .，會用打出的紙帶求瞬時速度 .線運動的加速度． 一、實驗器材 1．器材：打點計時器、 交流電源 、紙帶、一端附有滑輪的長木板、小車、細繩、鉤碼、 刻度尺 、坐標紙． 2．了解打點計時器 (1)電磁打點計時器如圖 1所示，是一種使用 低壓 、 交流 電源的計時儀器，工作電壓 為 4～ 6 V. 圖 1 (2)當電源頻率是 50 Hz時，電磁打點計時器每隔 s打一次點． 二、實驗原理 1．打點計時器打出的紙帶能記錄運動物體在不同時刻的 位置． 2．根據(jù)紙帶計算某時刻的瞬時速度 根據(jù) v ＝ st可求任意兩點間的平均速度，把這個平均速度值看成這段時間 中間時刻 的瞬時速度． (注：學習第 2章后，就會知道，勻變速直線運動中，某段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度 )． 3．加速度的計算 (1)根據(jù) a＝ vt－ v0t 計算出物體的加速度． (2)由 v－ t圖像，利用圖線的 斜率 求出物體的加速度． 一、實驗步驟 1．如圖 2所示，把一端附有滑輪的長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，打點計時 器固定在長木板沒有滑輪的一端，連接好電路． 圖 2 2．紙帶穿過限位孔，把復寫紙?zhí)自诙ㄎ惠S上，并且壓在紙帶上面，把打點計時器的兩個接線柱接到 4 V～ 6 V的低壓交流電源上． 3．把一條 細繩拴在小車上，使細繩跨過滑輪，下面掛上適當?shù)你^碼，放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行，然后把紙帶穿過打點計時器的限位孔，并把紙帶的另一端固定在小車的后面． 4．把小車停在靠近打點計時器處，先接通電源，后釋放小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一系列小點，換上新紙帶，重復實驗三次． 二、數(shù)據(jù)處理 1．挑選紙帶并測量 在三條紙帶中選擇一條點跡最清晰的．為了便于測量，舍掉開頭一些過于密集的點跡，找一個適當?shù)狞c當作計時起點 (0 點 )，每 5 個點 (相隔 s)取一個計數(shù)點進行測量，如圖 3 所示． (相鄰兩點間還有 4個點未畫出 ) 圖 3 2．瞬時速度的計算和記錄 (1)計算方法：某段時間的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度，即 vn＝ sn＋ sn＋ 12T ，例如圖 3中計數(shù)點 4的速度 v4＝ s4＋ s52T ，其中 T＝ s. (2)設(shè)計表格并記錄相關(guān)數(shù)據(jù) 位置 0 1 2 3 4 5 6 7 時刻 t/s 0 v/(ms － 1) 的計算 圖 4 (1)根據(jù) a＝ vt－ v0t ，求解加速度，可以多求幾次，再求 a的平均值． (2)作出小車運動的 v－ t圖像，利用斜率求出小車的加速度．如圖 4所示，小車的加速度 a＝ v2－ v1t2－ t1. 三、注意事項 1．開始釋放小車時，應使小車靠近打點計時器． 2．先接通電源，等打點穩(wěn)定后，再釋放小車．
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