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实验一研究匀变速直线运动板块一主干梳理·夯实基础
实验原理与操作
◆实验目的
1.练习正确使用打点计时器,学会利用打上点的纸带研究物体的运动。2.掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法(Δx=aT。3.测定匀变速直线运动的加速度。◆实验原理1.打点计时器
(1作用:计时仪器,当所用交流电源的频率f=50Hz时,每隔0.02s打一次点。(2工作条件:电磁打点计时器,6V以下交流电源;电火花计时器,220V交流电源。
(3处理纸带数据时区分计时点和计数点:计时点是指打点计时器在纸带上打下的点。计数点是指测量和计算时在纸带上所选取的点,要注意“每5个点取一个计数点”与“每隔4个点取一个计数点”取点方法是一样的,时间间隔均为0.1s。
2.利用纸带判断物体运动性质的方法
(1沿直线运动的物体,若相等时间内的位移相等,即x1=x2=x3=„,则物体做匀速直线运动。(2沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x1,x2,x3,x4,„,若Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=„,则说明物体在做匀变速直线运动,且Δx=aT。
3.速度、加速度的求解方法(1瞬时速度的求法
①“中间点”的瞬时速度:所谓中间点,是指该点两侧的数据是有效的,可以用来计算这一段的平均速度,如图甲中的第n点。根据匀变速直线运动的中间时刻的瞬时速度等于这段位移上的平均速度求物体在某点的瞬xn+xn+1时速度,即vn=。
2T22
②“边缘点”的瞬时速度:所谓“边缘点”,是指该点的一侧没有可用的数据,或虽有数据,但是数据无效,如图乙中的A、F两点。“边缘点”的瞬时速度有以下几种求法:a.先求出加速度,然后根据vB=vA+aT求出A点瞬时速度;根据vF=vE+aT求出F点瞬时速度;b.根据匀变速直线运动在相等的时间内速度的变化量相等的特点,利用vB-vA=vC-vB求出A点瞬时速度,同样,利用vF-vE=vE-vD求出F点的瞬时速度;c.根据xAB=vA+vBT。其中后一种方法最为简单。
2
(2加速度的求法
①若题目给的是纸带上两段相邻的数据,则
xm-xm-1=aT。
②若题目给的是纸带上两段不相邻的数据,则xm-xn=(m-naT。
③若题目给的是偶数段数据(一般是6段“逐差法”求物体的加速度,即a1=x4-x1x5-x2x6-x3a1+a2+a3=2,a2=2,a3=2,然后求平均值,即a=3T3T3T