勻變速直線運動的實驗探究ppt課件
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3.1勻變速直線運動的實驗探究,1,知識回顧,問題一:,物理上用那些物理量來描述物體的運動?判斷物體是否做勻變速直線運動的方法是什么?,問題二:,物理上測量時間和位移大小的儀器是什么?,2,(一)、電磁打點計時器,(4~6)v的交流電,頻率:50Hz(即0.02s振動一個周期),2、構(gòu)造:,3、工作原理,,打點通過振針、復寫紙,1、工作電壓:,4、能用直流電嗎?,注意:,3,(二)、電火花打點計時器,220v的交流電,頻率:50Hz(即0.02s振動一個周期),2、構(gòu)造:,3、工作原理,,注意:,1、工作電壓:,4、能用直流電嗎?,打點通過電火花、墨粉,4,1.對電磁打點計時器和電火花計時器的有關(guān)說法中,正確的是( ) A.電磁打點計時器和電火花計時器都是使用交流電 B.兩種打點計時器的打點頻率與交流電源的頻率一樣 C.電火花計時器在紙帶上打點是靠振針和復寫紙 D.電磁打點計時器在紙帶上打點是靠電火花和墨粉,5,一、實驗目的:,1、掌握判斷物體是否做勻變速直線運動的方法。 2、了解打點計時器的結(jié)構(gòu)、原理及使用方法。 3、學會利用逐差法和圖像法求解加速度。,二、實驗原理:,3.2勻變速直線運動的實驗探究,任意兩個連續(xù)相等的時間間隔(T)內(nèi)位移之差為一恒量。即用Δs=s2-s1=s3-s2=…=sn-sn-1=aT2來判斷物體是否做勻變速直線運動,用逐差法和作圖法求解加速度。,6,三、實驗器材 電磁打點計時器(或電火花計時器)、復寫紙、導線、一端附有定滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、鉤碼、刻度尺、交流電源。 四、實驗步驟 1.如圖所示,把附有滑輪的長木板放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面,把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端,連接好電路。,2.把一條細繩拴在小車上,使細繩跨過滑輪, 下邊掛上鉤碼,把紙帶穿過打點計時器, 并把紙帶的一端固定在小車的后面。 3.把小車停在靠近打點計時器處,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,關(guān)閉電源。 4.換上新的紙帶,重復實驗兩次。,7,五、數(shù)據(jù)處理,從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶,舍掉開始一些比較密集的點(那一端和小車相連),在后面便于測量的地方找一個點,作為計數(shù)始點,以后一般情況依次每五個點取一個計數(shù)點(為什么要選取計數(shù)點,如何測量計數(shù)點間的距離),并標明0、1、2、3、4…如圖2所示。,圖2,8,例1:某同學在研究小車的運動的實驗中,獲得一條點跡清楚的紙帶,已知打點計時器每隔0.02s打一個計時點,該同學選A、B、C、D、E、F六個計數(shù)點,對計數(shù)點進行測量的結(jié)果記錄在下圖中,單位是cm。請判斷小車做什么運動?小車的加速度為多大?,解:由圖知:S1=AB=1.50cm S2=BC=1.82cm S3=CD=2.14cm S4=DE=2.46cm S5=EF=2.78cm 可見:S2-S1=0.32cm S3-S2=0.32cm S4-S3=0.32cm S5-S4=0.32cm 即小車做勻變速直線運動,說明:,該題提供的數(shù)據(jù)可以說是理想化了,實際中不可能出現(xiàn)S2-S1= S3-S2= S4-S3= S5-S4,因為實驗總是有誤差的。,9,,例2:如下圖所示,是某同學測量勻變速直線運動的加速度時,從若干紙帶中選出的一條紙帶的一部分,他每隔4個點取一個計數(shù)點,圖上注明了他對各計算點間距離的測量結(jié)果。試驗證小車的運動是否是勻變速運動?加速度是多大?,解:S2-S1=1.60cm S3-S2=1.55cm S4-S3=1.62cm S5-S4=1.53cm S6-S5=1.63cm,結(jié)論:,連續(xù)相等時間位移差不同,由 可知各段計算出來的加速都一樣嗎?,小車在任意兩個連續(xù)相等的時間里的位移之差,在實驗誤差允許的范圍內(nèi)相等,小車的運動是勻加速直線運動。,思考1:,10,,,,,再求加速度有:,相當于只用了S6與S1兩個數(shù)據(jù),這樣起能起到用多組數(shù)據(jù)減小誤差的目的嗎?。,思考2:,11,方法一“逐差法”求加速度(重點),即,偶數(shù)段:,奇數(shù)段:,12,方法二“作圖法”求加速度(重點),1.瞬時速度的計算,13,2.作出小車運動的v-t圖象 (1)定標度、描點:坐標軸的標度選取要合理,應使圖象大致分布在坐標平面中央。描點時要用平行于兩坐標軸的虛線標明該點的位置坐標。(所描的點一般用“·”標明) (2)連線:畫一條直線,讓這條直線通過盡可能多的點,不在線上的點均勻分布在直線的兩側(cè),偏差比較大的點忽略不計,如圖3所示。,圖3 (3)觀察所得到的直線,分析物體的速度隨時間的變化規(guī)律。,14,15,16,七、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。 (3)打點完畢,應立即斷開電源。 (4)要防止鉤碼落地,避免小車跟滑輪相碰,在小車到達滑輪前及時用手按住。 (5)牽引小車的鉤碼個數(shù)要適當,以免加速度過大而使紙帶上的點太少,或者加速度太小,而使各段位移差別不大,誤差增大。 (6)要區(qū)分打點計時器打出的計時點和人為選取的計數(shù)點,一般在紙帶上每隔四個計時點取一個計數(shù)點,即時間間隔t=0.1 s。 (7)在坐標紙上畫v-t圖象時,注意坐標軸單位長度的選取,應使圖象盡量分布在較大的坐標平面內(nèi)。,17,- 1.請仔細閱讀文檔,確保文檔完整性,對于不預覽、不比對內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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