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1、[高一物理教案]
實驗四：研究勻變速直線運動
一、實驗目的
使用打點計時器測定勻變速直線運動的加速度。
二、實驗原理
設物體做勻加速直線運動，加速度是a，在各個連續(xù)相等的時間T里的位移分別是s1、s2、s3……則有（見第二章的習題）
△s=s2-s1=s3-s2=s4-s3=……=aT2
由上式還可得到
s4-s1=(s4-s3)+(s3-s2)+(s2-s1)=3aT2
同理有
s5-s2=s6-s3=……=3aT2
可見，測出各段位移s1、s2……即可求出
……
再算出a1、a2……的平均值，就是我們所要測定的勻變速直線運動的加速度。
三、實驗
2、器材
電火花計時器或電磁打點計時器，一端附有滑輪的長木板，小車，紙帶，刻度尺，導線，電源，鉤碼，細繩。
四、實驗步驟
（1）按教材191頁圖實-10所示，把附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸處桌面。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，下邊掛上合適的鉤碼。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，放開小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一列小點。換上新紙帶，重復實驗三次。
（4）從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開頭一些比較密集的點子，在后
3、邊便于測量的地方找一個開始點。為了測量方便和減小誤差，通常不用每打一次點的時間作為時間的單位，而用每打五次點的時間作為時間的單位，就是T=0.02×5=0.1s。在選好的開始點下面標明A，在第六點下面標明B，在第十一點下面標明C，在第十六點下面標明D，……，點A、B、C、D……叫做計數點，如圖所示。兩個相鄰計數點間的距離分別是s1、s2、s3……
s1 s2 s3
A B C D
（5）測出六段位移s1、s2、s3、s4、s5、s6的長度，把測量結果填入下表1中。
（6）根據測量結果，
4、利用“實驗原理”中給出的公式算出加速度a1、a2、a3的值。注意：T=0.1s。
求出a1、a2、a3的平均值，它就是小車做勻變速直線運動的加速度。把計算的結果填入下表1中
小車做勻變速直線運動的加速度a=
表1 計算小車的加速度a= T=0.1s
計數點
位移s/m
位移差△s/m
分段加速度a/m·s-2
小車加速度a/m·s-2
0
1
S1=
2
S2=
3
S3=
4
S4=
S4-S1=
5
S5=
S5-S2=
6
S6=
S6-S3=
五、
5、布置作業(yè)
完成實驗報告
六、參考題
1、圖為用打點計時器測定勻變速直線運動的加速度的實驗時記錄下的一條紙帶。紙帶上選取1、2、3、4、5各點為記數點，將直尺靠在紙帶邊，零刻線與紙帶上某一點0對齊。由0到1、2、3……點的距離分別用d1、d2、d3……表示，測量出d1、d2、d3……的值，填入表中。已知打點計時器所用交流電的頻率為50Hz，由測量數據計算出小車的加速度a和紙帶上打下點3時小車的速度v3，并說明加速度的方向。
距 離
d1
d2
d3
d4
d5
測量值(cm)
加速度大小a＝____m／
6、s2，方向______，小車在點3時的速度大小v3＝______m／s。
2、根據圖所示的打點計時器構造圖，指出各主要部件的名稱：①____，②____，③____，④ ____，⑤____，⑥____，⑦____，⑧____，⑨____
3、電磁打點計時器的電源應是________電源，通常的工作電壓為________伏，實驗室使用我國民用電時，每隔________秒打一次點，如果每打5個取一個計數點，即相鄰兩個計數點間的時間間隔為________秒。
4、在“測定勻變速直線運動的加速度”的實驗中，用打點計時器記錄紙帶運動的時間。計時器所用電源的頻率為50Hz，圖為一次實驗得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計數點間都有四個點未畫出，按時間順序取0、1、2、3、4、5六個計數點，用米尺量出1、2、3、4、5點到0點的距離如圖所示（單位：cm）。
由紙帶數據計算可得計數點4所代表時刻的即時速度大小v4＝________m／s，小車的加速度大小a＝________m／s2。
參考答案：
1、測量值：1．75 2．90 3．80 4．50 5．00 0．56
與運動方向相反 12．9
2、略
3、低壓交流，4~6；0.02秒，0.1
4、0.405 0.756
實驗：研究勻變速直線運動 人教版
