必修1 考点6
实验:研究匀变速直线运动/1.电磁打点计时器使用10 V以下低压交流电源,当电源频率是50 Hz时,它每隔0.02s打一个点.电火花计时器是利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显示出点迹的计时仪器,使用220 V交流电压,当电源频率为50 Hz时,它也是每隔0.02s打一个点.
2.实验步骤:(1)安装实验装置(如图所示);
(2)接通电源,释放小车,重复打纸带三条 ;
(3)挑选纸带,确定计数点,测相邻间距;
(4)用逐差法或图象法求加速度.
利用打下的纸带计算各计数点的速度和加速度的方法xn+xn+1
(1)纸带上任一计数点对应的瞬时速度vn=.
2T
(2)利用“逐差法”求加速度:根据x4
2,求出x4-x13T2x5-x2、a2=3T2x6-x3、a3=3T2-x1=x5-x2=x-x=3aTa1+a2+a3再算出a1、a2、a3的平均值a=a=即为物体运动的加速度,所以有a=(x6+x5+x4)-(x3+x2+x1).
3×3T2(3)用v t图象法求加速度:依次求出各计数点的瞬时速度,然后作出v t图象,图线的斜率即为物体运动的加速度.
如图所示是同一打点计时器打出的4 条纸带,以下说法正确的是()
A.甲纸带的加速度最大,丁纸带的平均速度最大
B.乙纸带的加速度最大,丙纸带的平均速度最大
C.乙和丁纸带的加速度均为零
D.丙和丁纸带的平均速度一样大点拨打点计时器打点的时间间隔是相等的,观察纸带上点间的距离,根据物理规律解决问题.
解析丙纸带上点迹最多,用时最长,故其平均速度最小,甲、乙、丁用时相同,但丁的位移最大,故丁的平均速度最大;由图可知,丁的加速度最小,几乎为零,甲和乙比较,甲相邻的两段位移差比乙大,所以甲的加速度比乙大,同理可知,甲的加速度比丙大,所以甲的加速度最大,A正确.
在“用打点计时器测匀变速直线运动的加速度”实验中,下列说法中对于减小误差来说有益的是()
A.选取计数点时,常使两计数点之间还有四个记录点为好
B.先释放纸带,再接通电源
C.选计数点时,舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点迹间距适当的一部分进行测量和计算
D.最好用v-t图象来求加速度点拨要减小实验误差,应从误差产生的来源进行分析,从而采取措施,本实验主要从如何打好纸带和如何较准确地测量距离、实验器材的选取等几个方面来考虑.
解析选取计数点,把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位,则实际时间间隔为0.1s,计算结果为整数,有利于减小误差,A正确;实验中为了在纸带上打出更多的点,为了打点的稳定,具体操作中要求先启动打点计时器然后释放小车,B错误;舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算,便于减小测量误差,C正确;把测得速度值和对应的时刻,运用描点法和拟合曲线法,作出v-t图象,计算该图象的斜率来求加速度,减小了偶然误差,D正确。