3.2 匀变速直线运动的实验探究 课件 (4)

课件35张PPT。一、实验目的 1.计时器的工作原理，能正确使用打点计时器. 2.会分析打点计时器打出的纸带，能根据纸带正确判断物体的运动情况.二、实验原理 在时间间隔很短的情况下，平均速度可近似为瞬时速度，计算出各时刻的瞬时速度，即可计算出加速度，从而可以判断小车是否做匀变速直线运动.三、实验器材 电磁打点计时器或电火花打点计时器、纸带、交流电源、斜面小车、频闪照相机、小球、刻度尺.四、打点计时器及其应用 1.打点计时器的分类:电磁打点计时器和电火花打点计时器. 2.根据图示的打点计时器的构造图，指出各主要部件的名称： ①接线柱 ②线圈 ③振片 ④永久磁铁 ⑤振针 ⑥限位孔 ⑦定位轴 ⑧复写纸 ⑨纸带3．电磁打点计时器的电源应是交流电源，通常的工作电压为 4～6 V，实验室使用我国民用电时每隔0.02 秒打一个点，如果每打五个点取一个计数点，即相邻两个计数点间的时间间隔为0.1秒. 五、频闪照相及其应用 频闪照片的拍摄：闪光点每闪一次光，就给小球照一次像,闪光的时间间隔相同，因此胶片上两个像的时间间隔相同. 六、实验过程 实验步骤以及数据处理 （1）按课本图3-13连接好实验装置； （2）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系列小点.换上新纸带，重复实验三次.（3）从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开始一些比较密集的点子，在后边便于测量的地方找一个起始点.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=0.02× 5 s=0.1 s.在选好的起始点下面标明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.（4）用刻度尺测出相邻计数点间的位移，即可计算出每一段的平均速度，由于时间极短，平均速度可近似为瞬时速度，由此，可计算出加速度，比较计算出的加速度，即可判断小车的运动是否为匀变速直线运动了.1.注意事项 (1)计时器在实验前要预先调好，使打点时间间隔均匀和打点轻重适度.打点过轻，点迹不明显，不便于纸带的处理；打点过重，打点针与纸带接触时间变长，将带来实验误差.要教给学生基本的调节方法.但如果用电火花计时器，实验效果要好得多. (2)开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器. (3) 先接通电源，计时器稳定工作后，再放开小车，当小车停止运动时及时断开电源.2.关于频闪照相法 频闪照相法是一种利用照相技术，每间隔一定时间曝光，从而形成间隔相同时间的影像的方法.在频闪照相中会用到频闪灯.与打点计时器相比，闪光频率相当于打点计时器的交变电源的频率.而相同时间间隔出现的影像则相当于打点计时器打出的点.所以，频闪照片与打点计时器一样，既记录了物体运动的时间，又记录了物体运动的位移.用同样的方法来求物体运动的加速度.3.电火花打点计时器 电火花打点计时器是利用电火花在纸带上形成印迹而打出点的计时器，相对于电磁打点计时器，它没有振针与纸带的摩擦，所以纸带运动更流畅，实验效果更好.1.若在某次实验中打出的纸带如图 所示，应怎样调节打点计时器? 提示：（1）出现这种现象的原因可能是： ①振针过长；②电压偏高，振幅过大. （2）采取措施应该是： ①调整振针的长度；②使电压降低到合适的值，减小振针振动的振幅.2.如何根据纸带上的数据计算打某一点时纸带运动的瞬时速度和纸带运动的加速度? 提示：瞬时速度计算的理论根据是纸带上打出的点时间间隔极短，所以该段时间内的平均速度近似等于该段时间初（或末）的瞬时速度，然后根据加速度的定义式即可求出加速度.3.测量数据和利用数据处理纸带时，应注意什么问题？ 提示：(1)对位移的测量往往不直接测两计数点间的距离，而是 ... ...