实验01 研究匀变速直线运动 一、实验目的 1．练习正确使用打点计时器． 2．会利用纸带求匀变速直线运动的瞬时速度、加速度． 3．会利用纸带探究小车速度随时间变化的规律，并能画出小车运动的v－t图象，根据图象求加速度． 二、实验原理 从纸带上确定计数点和两计数点间隔的时间，量出相邻计数点间的距离，利用平均速度求出瞬时速度；计算相邻计数点距离之差，看其是否是一个常数来确定运动性质． 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、小车、纸带、细线、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片． 四、实验步骤 1．按照实验原理图，把打点计时器固定在长木板无滑轮的一端，接好电源． 2．把一细线系在小车上，细线绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸带穿过打点计时器，固定在小车后面． 3．把小车停靠在打点计时器处，接通电源，放开小车． 4．小车运动一段时间后，断开电源，取下纸带． 5．换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析． 某同学用如图甲所示的实验装置研究匀变速直线运动． 实验步骤如下： A．安装好实验器材； B．让小车拖着纸带运动，打点计时器在纸带上打下一系列小点，重复几次，选出一条点迹比较清晰的纸带，从便于测量的点开始，每五个点取一个计数点，如图乙中a、b、c、d等点； C．测出x1、x2、x3…． 结合上述实验步骤，请你继续完成下列任务： (1)实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、导线及开关外，在下列仪器和器材中，必须使用的有_____(填选项代号) A．电压合适的50 Hz交流电源 B．电压可调的直流电源 C．秒表 D．刻度尺 E．天平 F．重锤 G．弹簧测力计 (2)如果小车做匀加速运动，所得纸带如图乙所示，则x1、x2、x3的关系是_____，已知打点计时器打点的时间间隔是t，则打c点时小车的速度大小是_____ (3)如果小车做匀加速直线运动，测出前六段相等时间内的位移分别为x1、x2、x3、x4、x5、x6，已知打点计时器打点的时间间隔是t，则小车的加速度a的表达式为：_____ 答案：(1)AD (2)x3－x2＝x2－x1 (3)a＝ (1)两种打点计时器的不同 ①电磁打点计时器使用6 V以下低压50 Hz交流电源，用振针打点，每隔0.02 s打一次点． ②电火花计时器使用220 V 50 Hz交流电源，电火花打点，每隔0.02 s打一次点． (2)匀变速直线运动的判断：连续相等时间内的位移之差为恒量，即x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…＝恒量，物体做匀变速直线运动． [跟踪训练] 1．(2018·佛山模拟)某同学利用打点计时器测量小车做匀变速直线运动的加速度． (1)电磁打点计时器是一种使用_____(选填“交流”或“直流”)电源的计时仪器，它的工作电压是4～6 V，当电源的频率为50 Hz时，它每隔_____ s打一次点． (2)使用打点计时器时，接通电源与让纸带随小车开始运动，这两个操作过程的操作顺序应该是( ) A．先接通电源，后释放纸带 B．先释放纸带，后接通电源 C．释放纸带的同时接通电源 D．哪个先，哪个后都可以 (3)实验中该同学从打出的若干纸带中选取一条纸带，如图所示，纸带上按时间顺序取A、B、C、D四个计数点，每两个点之间还有四个点未画出，用尺子测得相邻各点间的距离为x1＝3.62 cm，x2＝4.75 cm，x3＝5.88 cm． 根据纸带数据可以判断小车在做匀加速直线运动，理由是 _____ _____． (请用文字描述)；在计数点C所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度是_____ m/s，小车的加速度是_____m/s2.(以上两空小数点后保留两位数字) 解析：(1)电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，当电源频率为50 Hz时，它每隔0.02 s打一次点． (2)在使用打点计时器时，应先接通电源，待打点稳定后再释放纸带，A正确． (3)当相邻相等时间内的位移之差都相等 ... ...
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