实验：打点计时器研究匀变速直线运动

实验：用打点计时器研究匀变速直线运动实验预习几大要点①实验目的②实验装置③实验步骤④数据处理⑤误差分析一、两种打点计时器•电磁打点计时器电火花计时器1、电磁打点计时器1.构造：2.原理：3.参数：工作电压：4~6V交流电频率：50Hz周期：0.02s2、电火花打点计时器（1）构造：（2）原理：脉冲电流经放电针、墨粉纸盘放电（3）工作电压：220V频率：50HZ•3、打点计时器的作用（1）测时间(电源频率50Hz，每隔___秒打一个点)（2）测位移（3）研究纸带→研究物体运动二、实验装置（器材）三、实验步骤（1）把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.三、实验步骤（2）把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边拴上合适的钩码.调整装置，使小车能在长木板上平稳地加速滑行.三、实验步骤（3）把纸带穿过打点计时器（复写纸在上纸带在下），并把纸带的一端固定在小车的后面.三、实验步骤（4）把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源后，再放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点.换上新纸带，重复实验三次.练习使用打点计时器1.判断小车运动状态：连续相等时间内位移差相等：△s=aT²为定值——匀变速直线运动1s2s3s4s5s6scm87.0s-s12cm87.0s-s23cm89.0s-s34cm90.0s-s45cm86.0s-s56四、数据处理计数点计时点2.求任意点的瞬时速度：1s2s3s4s5s6s四、数据处理vv于平均速度中间时刻的瞬时速度等2ts/m491.0s1.02cm34.5cm47.42ssv212Ts/m578.0s1.02cm21.6cm34.52ssv323Ts/m665.0s1.02cm10.7cm21.62ssv434Ts/m755.0s1.02cm00.8cm10.72ssv545Ts/m843.0s1.02cm86.8cm00.82ssv656T3.求加速度a：1s2s3s4s5s6s四、数据处理（1）图像法：v-t图中的斜率即为加速度00.20.40.60.81.01.2t/s0.10.20.30.40.50.60.70.8v(m·s-1)时间t/s速度/(m·s-1)0.10.4910.20.5780.30.6650.40.7550.50.8432s/m889.0aΔvΔt3.求加速度a：1s2s3s4s5s6s四、数据处理（2）逐差法：①as-s212T②as-s223T③as-s234T④as-s245T⑤as-s256T）6（a3s-s①＋②＋③得214T）7（a3s-s②＋③＋④得225T）8（a3s-s⑤得③＋④236T2321654a9）sss（-）sss（）得8（）7）＋（6（T23216549）sss（-）sss（aT3.求加速度a：1s2s3s4s5s6s四、数据处理（2）逐差法：1222321654s/m882.0s/cm1.09）21.634.54.47（-）86.88.0010.7（9）sss（-）sss（aT操作实验数据处理五、误差分析1.系统误差：由于仪器本身不精确，或实验方法粗略，或实验原理不完善产生的。特点：多次重复实验，测量值总是偏大或偏小于准确值。改进：校准仪器或改变实验环境。2.偶然误差：由于各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的。特点：测量值与真实值相比有时偏大、有时偏小改进：多次测量取平均值。例1利用打点计时器所记录纸带来研究小车的运动情况，某学生实验中的记录纸带如图所示，其中两点中间有四个点未画．已知所用电源的频率为50Hz，则小车运动的加速度a=m/s2，打P点时小车运动的速度v=m/s。0.390.0935例2.电磁打点计时器是一种使用______（填“高”或“低”）压交流电源的计时仪器；若电源的频率为50Ｈz，实验者在处理实验数据时，将每隔4个计时点取一个计数点，则每两个计数点间的时间间隔应为______ｓ；如果在测定匀变速直线运动的加速度时，实验者如不知道工作电压的频率变为小于50Ｈz，这样计算出的加速度值与真实值相比是______（填“偏大”、“偏小”或“不变”）。低0.08偏大例3.如图所示的部分纸带记录了“测定匀变速直线运动的加速度”实验中实验小车匀加速运动的情况，已知小车运动的加速度a=1.00m/s2，A与B、B与C、C与D之间的时间间隔相同，AB＝11.0cm，BC=15.0cm，CD＝19.0cm，则A与B之间的时间间隔为△T=s，当打点计时器打C点时小车的速度是vc=m/s04.0111.015.02aABBCaST2.0215.019.02TBDvC所以T=0.2sS².m/s=0.85m/s.0.20.85例4．用打点计时器打出下落物体带动的纸带如图．电源的频率为50Hz，从纸带上连续取出A、B、C、D、E、F六个计数点，用米尺测出A、B两点间距离S1=4.08cm，E、F两点间距离S2=5.64cm，试写出用S1、S2和相邻两点间时间间隔T计算重力加速度的公式g=_______，代入数据求出g=______．