探究匀变速直线运动实验

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4 实验一探究匀变速直线运动的特点

实验一研究匀变速直线运动一、实验器材电火花计时器或电磁打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸。

二、实验原理1．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5T 。

2．由纸带计算某点的瞬时速度根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度v n ＝x n ＋x n ＋12T来计算。

3．利用纸带求物体加速度的两种方法(1)逐差法根据x 4－x 1＝x 5－x 2＝x 6－x 3＝3aT 2(T 为相邻计数点之间的时间间隔)，求出a 1＝x 4－x 13T 2，a 2＝x 5－x 23T 2，a 3＝x 6－x 33T 2，然后取平均值，即a ＝a 1＋a 2＋a 33＝x 4＋x 5＋x 6－（x 1＋x 2＋x 3）9T 2，即为物体的加速度。

在数据处理时可以对纸带重新分段，把6段距离分为“前三”和“后三”，“后三”减“前三”也为相邻相等时间间隔内的位移差，时间间隔为3T 。

(2)图象法利用v n ＝x n ＋x n ＋12T求出打各点时纸带的瞬时速度，然后作出v －t 图象，用v －t 图象的斜率求物体运动的加速度。

三、数据处理1．由实验数据得出v －t 图象(1)根据表格中的v 、t 数据，在直角坐标系中仔细描点。

(2)作一条直线，使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧，这条直线就是本次实验的v －t 图线，它是一条倾斜的直线，如图所示。

2．由实验得出的v－t图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律(1)直接分析图象的特点得出，小车运动的v－t图象是一条倾斜的直线，如图所示，当时间增加相同的值Δt时，速度也会增加相同的值Δv，由此得出结论：小车的速度随时间均匀变化。

实验01 研究匀变速直线运动(解析版)

实验01研究匀变速直线运动●注意事项1.平行:纸带和细线要和长木板平行。

2.两先两后:实验中应先接通电源,后让小车运动;实验完毕应先断开电源后取纸带。

3.防止碰撞:在到达长木板末端前应让小车停止运动,要防止钩码落地和小车与滑轮相撞。

4.减小误差:小车的加速度要适当大些,可以减小长度的测量误差,加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出6-7个计数点为宜。

5.准确作图:在坐标纸上,纵、横轴选取合适的单位(避免所描点过密或过疏,而导致误差过大),仔细描点连线,不能连成折线,应作一条直线。

●误差分析1.使用刻度尺测量计数点间距离时有误差。

2.作v-t图象时出现作图误差。

3.电源频率不稳定,造成打点的时间间隔不完全相同。

4.长木板粗糙程度不均匀,小车运动时加速度有变化造成误差。

【典例1】[常规实验——基本仪器及原理]打点计时器是高中物理中重要的物理实验仪器，下图中甲、乙两种打点计时器是高中物理实验中常用的，(1)乙图是________计时器(填“电磁打点”或“电火花”)，所接电源为频率为50Hz的__________V的________电源时(填直流或交流)，每隔_________s打一次点；(2)在某次实验中，小车拖动纸带做匀加速直线运动，打点计时器所用的电源频率为50Hz，实验得到的一条纸带如下图所示，纸带上每5个点取一个计数点，按时间顺序取A、B、C、D、E五个计数点，实验中已得出相邻两计数点间的距离如下图所示(单位：cm)①实验中，必要的措施是________(多选)；A.细线必须与长木板平行B.先释放小车再接通电源C.挂的钩码个数越多越好D.小车应从靠近打点计时器处释放②从纸带可以看出物体在做________________直线运动，在计数点B所代表的时刻，小车运动的瞬时速度大小为v B=__________m/s，小车的加速度大小为a=___________m/s2(保留三位有效数字．．．．．．)。

匀变速直线运动实验报告

匀变速直线运动实验报告匀变速直线运动实验报告一、实验目的本次实验的目的是通过观察和记录匀变速直线运动的物体在不同时间下的位移和速度变化，探究匀变速直线运动的规律，并验证运动学中的相关理论。

二、实验器材与原理1. 实验器材：直线轨道、小车、计时器、测量尺、速度计、电池等。

2. 实验原理：匀变速直线运动是指物体在相等时间间隔内，位移的增量不断增大，速度的变化量也在不断增大的运动。

根据运动学的相关理论，匀变速直线运动的位移与时间的平方成正比，速度与时间成正比。

三、实验步骤1. 将直线轨道放置在水平桌面上，并确保其平整度。

2. 将小车放置在轨道上，并确保其能够自由滑动。

3. 使用测量尺测量轨道的长度，并记录下来。

4. 将计时器设置为手动模式，并准备好进行实验的计时。

5. 将小车推动到轨道的一端，并在计时器启动后，用力将小车推动，使其沿轨道做匀变速直线运动。

6. 当小车到达轨道的另一端时，立即停止计时器，并记录下用时。

7. 使用速度计测量小车在不同时间点的速度，并记录下来。

四、实验数据处理与分析1. 根据实验步骤中记录的数据，计算小车在不同时间下的位移，并绘制位移-时间图像。

2. 根据实验步骤中记录的数据，计算小车在不同时间下的速度，并绘制速度-时间图像。

3. 分析位移-时间图像和速度-时间图像的特征，探究匀变速直线运动的规律。

4. 根据实验数据和分析结果，验证运动学中的相关理论。

五、实验结果与结论通过实验数据处理与分析，我们得到了位移-时间图像和速度-时间图像。

位移-时间图像呈现出一条平滑的曲线，且曲线的斜率逐渐增大，表明小车的位移随时间的增加而增大。

速度-时间图像呈现出一条直线，且斜率保持恒定，表明小车的速度在匀速增加。

根据实验结果和分析，我们可以得出以下结论：1. 匀变速直线运动的位移与时间的平方成正比。

2. 匀变速直线运动的速度与时间成正比。

3. 实验结果验证了运动学中的相关理论。

六、实验误差分析在实验过程中，可能存在一些误差，影响了实验结果的准确性。

实验一研究匀变速直线运动

实验一研究匀变速直线运动一、基本原理与操作原理装置图操作要领①不需要平衡摩擦力。

②不需要满足悬挂钩码质量远小于小车质量。

(1)平行：细绳、纸带与长木板平行 (2)靠近：小车释放前，应靠近打点计时器的位置(3)先后：实验时先接通电源，后释放小车；实验后先断开电源，后取下纸带 (4)防撞：小车到达滑轮前让其停止运动，防止与滑轮相撞或掉下桌面摔坏 (5)适当：悬挂钩码要适当，避免纸带打出的点太少或过于密集二、数据处理与分析1.由纸带判断物体做匀变速运动的方法如图1所示，0、1、2、…为时间间隔相等的各计数点，s 1、s 2、s 3、…为相邻两计数点间的距离，若Δs ＝s 2－s 1＝s 3－s 2＝s 4－s 3＝C (常量)，则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。

图12.由纸带求物体运动速度的方法：根据匀变速直线运动某段时间中间时刻的瞬时速度等于这段时间内的平均速度，即v n ＝s n ＋s n ＋12T 。

3.利用纸带求物体加速度的两种方法 (1)用“逐差法”求加速度即根据s 4－s 1＝s 5－s 2＝s 6－s 3＝3aT 2(T 为相邻两计数点间的时间间隔)求出 a 1＝s 4－s 13T 2、a 2＝s 5－s 23T 2、a 3＝s 6－s 33T 2，再算出平均值即a ＝s 4＋s 5＋s 6－s 1－s 2－s 39T 2。

(2)用图象法求加速度即先根据v n ＝s n ＋s n ＋12T 求出所选的各计数点对应的瞬时速度，后作出v －t 图象，图线的斜率即物体运动的加速度。

认识“两种仪器”(1)作用：计时仪器，接频率为50 Hz 交变电流，每隔0.02 s 打一次点 (2)工作条件⎩⎨⎧电磁打点计时器：4～6 V 交流电源电火花计时器：220 V 交流电源区别“两种点” (1)计时点和计数点计时点是打点计时器打在纸带上的实际点，两相邻点间的时间间隔为0.02 s ；计数点是人们根据需要选择一定数目的点，两个相邻计数点间的时间间隔由选择点的规则而定。

研究匀变速直线运动的实验

研究匀变速直线运动的实验
匀变速直线运动指的是物体在直线上做匀加速或匀减速的运动。

研究匀变速直线运动的实验可以通过以下步骤进行：
1. 准备实验器材：实验器材包括小车、光电门、计时器、线轮、杠杆等。

2. 建立直线运动模型：设置好实验小车在直线轨道上的运动路线,并制定好实验计划。

3. 测量起点速度：通过给小车一个初速度来开始实验,在车经过起点时使用计时器计算其通过起点的时间,再通过杠杆计算小车的起点速度。

4. 测量运动过程中的速度：通过将小车放在轨道上并用光电门记录它通过每段路程的时间,可以得到小车在不同时刻的速度。

5. 测量运动过程中的加速度：通过计算小车在不同时刻的速度变化率来计算小车的加速度。

6. 计算运动的位移和时间：通过测量小车运动开始和结束时的位置以及小车经过每个点的时间,计算小车在整个过程中的位移和时间。

7. 分析实验结果：将实验数据进行整理和分析,得出小车的加速度,速度和位移变化等规律。

通过以上实验,可以深入理解匀变速直线运动的规律,并且了解运动学中的基础概念与公式。

物理匀变速直线运动的实验

实验一：匀变速直线运动的实验目的：研究匀速直线运动,分析加速度、瞬时速度的求法原理: a =△S/ T2 = x m-x n/（m-n）T2;v n=x n+x n+1/2T实验器材：打点计时器（f=50Hz）、木板、小车、滑轮、钩码、纸带。

实验装置：实验步骤：一：木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定，连接好电路。

二：穿纸带；挂钩码。

三：先连接电源，然后放开小车，让小车拖动纸带运动，打完一条后立即关闭电源。

四：换纸带，再做一次。

实验注意点：1.固定打点计时器时，应让限位孔处再长木板的中央位置。

2.滑轮不能过高，细线应与木板平行。

3.小车应由紧靠打点计时器处开始释放，在撞击长木板末端前应让小车停止运动，防止小车从木板上掉下来。

4.先接通电源，后让纸带运动。

5.打点结束后立即关闭电源。

纸带分析：开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始，每隔五个间隔取一个计时点，然后取6个点，进行标号。

列入表格记录数据，求出各点瞬时速度，画出v-t图像（坐标轴、描点、连线、与坐标轴交点、斜率a）。

计算过程要注意单位要为国际单位制单位，多次实验求平均值。

习题演练一、某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带，已将每条纸带上每5个几十点取好了一个计数点，即两个计数点之间的时间间隔为0.1s，依次打点先后编为0、1、2、3、4、5。

由于不小心，纸带被撕断了，如图所示，请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：1.从纸带A上撕下的那段应该是B、C、D三段纸带中的。

2.打A纸带时，物体的加速度是。

二、在研究匀变速直线运动的实验中，打点计时器使用的交流电的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择6个计时点A、B、C、D、E、F、，相邻两记数点之间还有四个点未画出，各点到A点的距离依次是2.0cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm.1.根据学过的知识可以求出在B点的速度，CE间的平均速度是；2.以打A点为计时起点，建立v-t坐标系如右图所示，请在图中做出小车运动的速度与时间的关系图线。

实验研究匀变速直线运动

大一点．
2．使用打点计时器打点时，应先接通电源，待打点计时器稳定工作后，再释放小车． 3．释放小车前，应使小车停在靠近打点计时器的位置．
4．使用电火花计时器时应注意把两条白纸带正确穿好，墨
粉纸盘夹在两纸带之间；使用电磁打点计时器时，应让
纸带通过限位孔，压在复写纸下面．
5．小车另一端挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使
2.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,并在绳的另一端挂上合适的钩码,把纸带穿过打点计时器(纸带要放在复写纸下面),并把纸带的一端固定在小车的后面. 3.把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,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系列的点. 取下纸带,换上新纸带,重复实验三次.
高考真题
[例1] (2010· 全国卷Ⅱ)利用图实－4－6
中所示的装置可以研究自由落体运动．
实验中需要调整好仪器，按通打点计时器的电源，松开纸带，使重物下落，打点计时器会在纸带上打出一系列的小点．图实－4－6 (1)为了测得重物下落的加速度，还需要的实验器材有
________．(填入正确选项前的字母)
例1：一位同学在用打点计时器做“测匀变速直线运
动加速度”的实验时,纸带上打出的不是圆点而是
如图所示的一些短线,这可能是因为(
A.打点计时器错接在直流电源上
)
B.电源电压不稳定
C.电源的频率不稳定
D.振针压得过紧
解析:当振针距离复写纸片间隙过小时,每一个打点周
期内就会有较长一段时间接触并挤压在复写纸上,
时器,交流电源的频率是50 Hz,由纸带上打出的某一点开始,每5个点剪下一段纸带,如图所示,每一小段纸带的一端与x轴相重合,一边与y轴平行,将纸带依次贴在坐标系中,求:

匀变速直线运动的实验报告

匀变速直线运动的实验报告匀变速直线运动的实验报告引言：匀变速直线运动是物理学中一个重要的研究对象，通过实验可以深入了解物体在直线运动中的加速度变化规律。

本实验旨在通过实际操作和数据收集，验证匀变速直线运动的基本理论，并探讨其应用。

实验目的：1. 通过实验测量物体在匀变速直线运动中的位移、时间和速度数据。

2. 建立位移-时间、速度-时间图像，并分析图像中的关系。

3. 验证匀变速直线运动的基本公式，如位移-时间关系、速度-时间关系和加速度-时间关系。

实验装置与材料：1. 直线轨道：用于使物体在直线上运动。

2. 物体：选择一个小球或滑块作为实验物体。

3. 计时器：用于测量物体运动的时间。

4. 尺子：用于测量物体的位移。

5. 速度计：用于测量物体的速度。

实验步骤：1. 将直线轨道放置在水平桌面上，并确保其平整度。

2. 将物体放置在轨道的起点处。

3. 准备好计时器和尺子，并确保其准确度。

4. 启动计时器，并同时开始物体的运动。

5. 在物体运动过程中，用尺子测量物体的位移，并记录下来。

6. 在物体运动结束时，停止计时器，并记录下物体运动的时间。

7. 根据位移和时间的数据，绘制位移-时间图像。

8. 根据位移-时间图像，计算物体的平均速度。

9. 根据速度的变化，绘制速度-时间图像。

10. 根据速度-时间图像，计算物体的加速度。

实验结果与分析：通过实验测量得到的位移-时间图像呈现出一条斜线，表明物体在匀变速直线运动中的位移随时间的变化是线性的。

根据斜率的大小，可以得到物体的平均速度。

在速度-时间图像中，可以观察到速度随时间的变化呈线性增长或减少的趋势，这与匀变速直线运动的理论相符。

通过计算速度的变化率，即斜率，可以得到物体的加速度。

实验结论：1. 在匀变速直线运动中，物体的位移与时间的关系是线性的，即位移随时间的变化是匀速的。

2. 通过位移-时间图像可以计算出物体的平均速度。

3. 在匀变速直线运动中，物体的速度与时间的关系是线性的，即速度随时间的变化是匀速的。

探究匀变速直线运动规律

第二章探究匀变速直线运动规律第一节探究自由落体运动（探究小车速度沿时间变化的规律）Ⅰ、实验操作实验中应注意：⒈实验物体在桌面摆放平整：左右水平，前后水平；⒉若有必要，适当把桌面垫斜，以免挂的钩码太轻拖不动小车：平衡摩擦力；⒊先通电打点计时器，后放手是小车运动；⒋多次测量：重复2-3次，选择清晰的一组）⒌注意小车、限位孔、纸带是在同一直线上，以免纸带发生倾斜与限位孔的旁边发生摩擦，增大摩1.2.3.第二节1.推出例题：1、2、为v1AC310s，那么斜面长4m，水平面长6m，求（1）木块在运动过程中的最大速度？（2）木块在斜面和水平面上的加速度各多大？4、汽车在紧急刹车时加速度是6m/s，必须在2s内停下，汽车行驶最高速度不得超过多少？5、汽车的初速度Vo=12 m/s，做加速度大小a=3 m/s2的减速运动，求6s后的速度和位移。

今天我们介绍了加速度，实验，匀变速直线运动中速度与时间的关系和它们图像关系，以及运用它们解题第二节匀速直线运动速度与时间之间的关系一、匀变速直线运动1、定义：物体在一条直线上运动，并且加速度保持不变，这样的运动我们把它叫做匀变速直线运动。

2、分类：匀加速直线运动、匀减速直线运动3、从v-t 图像中表示二、速度与时间的关系式1.a =△v/△t=（v-vo ）/t 可以推出v=vo+at△t=t-to若以Vo 时刻为计时起点，to=0，则v=vo+at2. 公式v=vo+at 即v 、vo 、a 为矢量，这是个矢量式通常以vo 方向为正方向，也可以以大多数矢量方向为正方向3. 若计时起点时vo=0，那么v=at一条直线上的匀变速直线运动，则a 为恒量，那么v 与t 成正比例关系第三节位移与时间的关系一、匀速直线运动的位移1. x=vt ·········①2.12．x =x =x =3. 4. x =x =例1、物体做匀变速直线运动，如果在时间t 内位移是s ，若物体在通过这段位移的中间时刻的速度为v1，中间位置的速度为v2，则下面正确叙述的是（A ）A 、无论匀加速运动还是匀减速运动v1＜v2B 、无论匀加速运动还是匀减速运动v1＞v2C 、无论匀加速运动还是匀减速运动v1=v2D 、匀加速运动时，v1＜v2；匀减速运动时，v1＞v2 例2、图为一物体做直线运动的速度图象，根据图作如下分析，(分别用v1、a1表示物体在0～t1时间内的速度与加速度；v2、a2?示物体在t1～t2时间内的速度与加速度)，分析正确的是（?BD ）?A ．v1与v2方向相同，a1与a2方向相反?B ．v1与v2方向相反，a1与a2方向相同?C ．v1与a1方向相反，v2与a2方向相反?D ．v1与a1方向相反，v2与a2方向相同例3、甲乙两个从同一地点沿同一方向运动的v-t 图像，且t2=2t1 0A ．在t1时刻，乙物在前，甲物在后?B ．在t1时刻，甲、乙两物体相遇?C ．乙物的加速度大于甲物的加速度?D ．在t2时刻，甲、乙两物体相遇例4、两个完全相同的汽车沿水平直路，一前一后匀速行驶，速度为Vo ，若前车突然以恒定加速度刹车，在它刚停住时，后车以前车相同的加速度也开始刹车，已知在刹车过程中行驶的路程是s ，若保证两车在上述情况中不相碰，则两车匀速行驶时要间隔（B ）A.sB.2sC.3sD.4s解析：作速度时间图像可知例5、飞机在降落到跑道上滑行时做匀减速运动，落地时速度是50m/s ，加速度大小是2m/s 2，落地以后12s 位移是多少？解：x=250m例6、物体做匀变速直线运动，某时刻速度大小为4m/s ，1s 后速度大小变为10m/s ，在这1s 内物例7BC 比斜面AB BC 滑下，设滑块从t 变化）解：B 、A 、C 故选C ．例8、例由0t v x =例92m/s 2解:以汽车初速度方向为正方向则：v0=15m/sa=-2m/s2t=5s由20at 21t v x +=得：车的位移：x=x 0t+at 2/2=15×5-2×52/2m=50m例10、在平直公路上，一汽车的速度为15m/s 。

实验报告研究匀变速直线运动规律

实验报告研究匀变速直线运动规律摘要：本实验通过对匀变速直线运动的研究，旨在探究物体在匀变速直线运动中的规律。

实验采用了计时器和测量仪器，记录了物体在不同匀变速直线运动中的位置和时间，得出了位置-时间曲线以及运动规律。

实验结果表明，匀变速直线运动遵循一些基本规律。

引言：匀变速直线运动是物体运动的一个重要概念，在物理学研究中有着广泛的应用。

了解该运动的规律对于进一步理解物体运动和力学的基本原理至关重要。

一般而言，匀变速直线运动可以分为两个部分：匀速运动和变速运动。

匀速运动是指物体在相等时间内所运动的距离相等，而变速运动是指物体在相等时间内所运动的距离不等。

本实验旨在探究物体在匀变速直线运动中的规律，并通过实验数据分析得出结论。

材料与方法：1. 实验仪器：计时器、测量尺、直线导轨、滑块等。

2. 实验过程：a) 在实验室中设置一段直线导轨，并用测量尺标明刻度。

b) 将滑块置于导轨上的起始位置，并用计时器记录时间。

c) 以一定的力将滑块推动，使其匀变速地沿导轨运动。

d) 在滑块运动过程中，用计时器记录滑块到达不同位置的时间，并同时用测量尺测量相应位置。

e) 重复以上步骤多次，取多个数据点。

结果与分析：通过实验测量得到了滑块在匀变速直线运动过程中的位置和时间数据，进而绘制了位置-时间曲线。

根据曲线的形状和变化趋势，我们可以得出以下结论：1. 在匀变速直线运动过程中，位移随时间的变化呈现非线性的关系。

2. 速度随时间的变化呈线性关系。

3. 加速度的变化常量。

根据以上结论，可以推导出匀变速直线运动的一些基本公式：1. 位移公式：S = v0 * t + 1/2 * a * t^2，其中S为位移，v0为初速度，t为时间，a为加速度。

2. 速度公式：v = v0 + a * t，其中v为速度。

3. 加速度公式：a = (v - v0) / t，其中a为加速度。

结论：通过实验数据的分析和运动规律的推导，我们得出匀变速直线运动具有一定的规律性，可以通过一些基本公式来描述和预测。

实验：研究匀变速直线运动

实验：研究匀变速直线运动基础知识归纳1.实验目的(1)练习使用电磁打点计时器或电火花计时器，学会用打上点的纸带研究物体的运动情况. (2)测出匀变速直线运动的加速度. 2.实验原理(1)电磁打点计时器和电火花计时器都是使用电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流交流电源的计时仪器，电磁打点计时器的工作电压是的工作电压是 4～6 V ，电火花打点计时器的工作电压是，电火花打点计时器的工作电压是 220 V .当电源频率是50 Hz 时，它每隔它每隔 0.02 s 打一次点. (2)若纸带上相邻点间的位移差x n ＋1－x n ＝ 0 ，则物体做匀速直线运动.若x n ＋1－x n ＝ C (非零常数) ，则物体做匀变速直线运动. (3)根据纸带求加速度的方法：根据纸带求加速度的方法：用“逐差法”求加速度.设相邻计数点间的距离分别为x 1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6，根据x 4－x 1＝x 5－x 2＝x 6－x 3＝ 3aT 2 (T 为相邻计数点间的时间间隔)求出a 1＝2143 T x x -、a 2＝2253T x x -、a 3＝ 3 236Tx x -，再算出a 1、a 2、a 3的平均值，就是物体运动的加速度. 3.实验器材电火花打点计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片. 4.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)用逐差法求加速度. 5.注意事项(1)计时器打出的点不清晰，可能是计时器打出的点不清晰，可能是电压偏低电压偏低或振针位置不合适振针位置不合适 . (2)打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如果打出的是短横线，应调整一下振针距复写纸的高度，使之增大一些. (3)计时器打点时，应先计时器打点时，应先接通电源接通电源，待打点稳定后，再，待打点稳定后，再拉动纸带拉动纸带 . (4)拉动纸带前，应使拉动端停靠在拉动纸带前，应使拉动端停靠在靠近打点计时器靠近打点计时器的位置. (5)小车的加速度应适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 50 cm cm 的纸带上清楚地取出7～8个计数点为宜. 重点难点突破一、对实验操作步骤及注意事项的理解和掌握要熟练实验的操作过程，特别注意减少实验误差的操作技巧. 二、数据分析与处理1.由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：如图所示，A 、B 、C 、D 、…为时间间隔相等的各计数点，x 1、x 2、x 3、…为相邻两计数点间的距离，若Δx ＝x 2－x 1＝x 3－x 2＝…＝常数，即若两连续相等的时间间隔里的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动. 2.由纸带求物体运动加速度的方法由纸带求物体运动加速度的方法(1)根据Δx ＝x 2－x 1＝x 3－x 2＝…＝aT 2(T 为相邻两计数点间的时间间隔)，求出a ＝2T xD ，然后求平均值. (2)用逐差法求加速度：根据x 4－x 1＝x 5－x 2＝x 6－x 3＝3aT2 求出a 1＝2143T x x -、a 2＝2253T x x -、a 3＝2363T x x -，再算出a 1、a 2、a 3的平均值a ＝3321a a a ++即为物体运动的加速度. (3)用v-t 图象法，先根据匀变速直线运动某段时间中点的瞬时速度等于这段时间的平均速度v n ＝T x x n n 21++，求出打第n 个点时纸带的瞬时速度，然后作出v-t 图象，图线的斜率即为物体运动的加速度：a ＝t vDD . 以上三种求a 方法中，方法(1)求法误差较大，如果所测数据多一般选取方法(2)、(3). 三、研究匀变速直线运动的其他方法研究匀变速直线运动，除了运用纸带数据分析法之外，我们还可以通过频闪照相法、滴水法等进行分析研究. 典例精析典例精析1.实验操作步骤及注意事项【例1】在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上下述步骤的代号填在横线上 . A.把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面B.把打点计时器固定在长木板的没有滑轮的一端，并连好电路把打点计时器固定在长木板的没有滑轮的一端，并连好电路C.换上新的纸带，再重做两次换上新的纸带，再重做两次D.把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面E.使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动 F .把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码G .断开电源，取出纸带断开电源，取出纸带【解析】正确的实验步骤是：把长木板平放在实验桌上，并用垫片把木板的一端垫高.把打点计时器固定在木板较高的一端，并连好电路.把穿过打点计时器的纸带固定在小车后.使小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车，让小车运动，打完一条纸带，断开电源，取下纸带，换上新纸带，再重做两次，即顺序为DBFAEGC. 【答案】DBFAEGC 【思维提升】对实验步骤可简化为：放置→固定→连接→先接后放，开始实验→重复实验→数据分析，同时要理解实验步骤中关键几步，如“固定时定滑轮要伸出桌面，打点计时器固定于远离定滑轮的一端；开始实验时先接通电源，后释放小车”等. 【拓展1】在“研究匀变速直线运动”的实验中，下列方法中有助于减少实验误差的是( ACD ) A.选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位个点的时间间隔作为一个时间单位B.使小车运动的加速度尽量小些使小车运动的加速度尽量小些C.舍去纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算计算D.适当增加挂在细绳下钩码的个数的个数【解析】选取计数点可以使用于测量和计算的相邻点的间隔增大，选取计数点可以使用于测量和计算的相邻点的间隔增大，在用直尺测量这些点间在用直尺测量这些点间的间隔时，在测量绝对误差基本相同的情况下，相对误差较小，因此A 正确；在实验中，如果小车运动的加速度过小，打出的点很密，长度测量的相对误差较大，测量准确性降低，因此小车的加速度应适当大些，而使小车加速度增大的常见方法是适当增加挂在细绳下钩码的个数，以增大拉力，故B 错，D 对；为了减少长度测量的相对误差，舍去纸带上过于密集，甚至分辨不清的点，因此C 项正确. 2.研究匀变速直线运动的其他方法【例2】两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图所示.连续两次曝光的时间间隔是相等的.由图可知可知 ( ) A.在时刻t 2以及时刻t 5两木块速度相同两木块速度相同B.在时刻t 3两木块速度相同两木块速度相同C.在时刻t 3以及时刻t 4之间某瞬时两木块速度相同之间某瞬时两木块速度相同D.在时刻t 4以及时刻t 5之间某瞬时两木块速度相同之间某瞬时两木块速度相同【解析】设连续两次曝光的时间间隔为t ，记录木块位臵的直尺最小刻度间隔长为l ，由图可以看出下面木块间隔均为4l ，木块做匀速直线运动，速度v ＝tl4.上面木块相邻时间间隔内木块的间隔分别为2l 、3l 、4l 、5l 、6l 、7l ，相邻相等时间间隔t 内的位移之差Δl ＝l ＝恒量，所以上面木块做匀变速直线运动由某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得t 2、t 3、t 4、t 5时刻的瞬时速度分别为：v 2＝t l t l l 25232=+ v 3＝t l t l l 27243=+ v 4＝t l t l l 29254=+ v 5＝tlt l l 211265=+ 可见速度v ＝tl4介于v 3、v 4之间，选项C 项正确. 【答案】C 【思维提升】(1)解决本题首先要具备一定的观察、分辨和信息提取能力，这也是近几年高考的考查热点. (2)熟练应用匀变速运动的一些重要结论，如Δx ＝aT 2，202t t vv v +=等可快速深入问题的实质，简化解题过程. 【拓展2】用滴水法可以测定重力加速度的值，方法是：在自来水龙头下面固定一块挡板A ，使水一滴一滴持续地滴落到挡板上，如图所示，仔细调节水龙头，使得耳朵刚好听到前一个水滴滴在挡板上的声音的同时，下一个水滴刚好开始下落.首先量出水龙头口离挡板的高度h ，再用秒表计时，计时方法是：当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“0”，以后每听到一声水滴声，依次数“1,2,…”,一直数到“n ”时,按下秒表按钮停止时，读出秒表的示数为t .写出用上述测量方法计算重力加速度g 的表达式：g ＝ 2hn 2/t 2 . 【解析】n 次响声间隔时间对应n 个水滴下落的时间间隔，所以一个水滴下落的时间T ＝t /n 由h ＝21gT 2得 g ＝22T h＝2hn 2/t 2 3.实验数据分析与处理【例3】某同学用右图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动实验步骤如下：实验步骤如下： a .安装好实验器材. b .接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次.选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如下图中0、1、2、…、6点所示. c .测量1、2、3、…、6计数点到0计数点的距离，分别记为s 1、s 2、s 3、…、s 6. d .通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀变速直线运动. e .分别计算出s 1、s 2、s 3、…、s 6与对应时间的比值66332211t s t s t s t s 、、、、 . f .以t s 为纵坐标、t 为横坐标，标出t s 与对应时间t 的坐标点，画出t s -t 图象.结合上述实验步骤，请你完成下列任务：结合上述实验步骤，请你完成下列任务：①实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必须使用的有列的仪器和器材中，必须使用的有和 (填选项代号). A.电压合适的50 Hz 交流电源交流电源B.电压可调的直流电源C.刻度尺刻度尺D.秒表秒表E.天平天平 F .重锤重锤②将最小刻度为1 mm 的刻度尺的0刻度线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图所示，则s 2＝ cm ，s 5＝ cm. ③该同学在下图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出t s -t 图象. ④根据ts -t 图象判断，在打0计数点时，小车的速度v 0＝m/s ；它在斜面上运动的加速度a ＝ m/s 2. 【解析】①A ，C ②0刻度线和0计数点左端对齐，s 2是计数点0与2间的距离，读数时应注意从计数点2的左端读起，s 5同理.答案为(2.99～3.01)，(13.19～13.21). ③ts-t 如图所示. 26)26(＝TT T 4)26. 【思维提升】t -斜率为21a 【例4】在研究匀变速直线运动实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下表格所示计数点序号计数点序号1 2 3 4 5 6 计数点对应时刻(s) 0.1 0.2 0.3 0.40.5 0.6 通过计数点的速度(cm/s) 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0 为了算出速度，合理的方法是为了算出速度，合理的方法是 ( ) ＝2T D 求出加速度，再取平均值，即为实验所。

实验1 研究匀变速直线运动 (共49张PPT)

图实12
(1)请完成以下主要实验步骤：按图(a)安装实验器材并连接电源；竖直提起系有重物的纸带，使重物 ________( 填“靠近”或“远离”) 计时器下端； ________，________，使重物自由下落；关闭电源，取出纸带；换新纸带重复实验． (2)图(b)和(c)是实验获得的两条纸带，应选取________(填“b”或“c”)来计算重力加速度，在实验操作和数据处理都正确的情况下，得到的结果仍小于当地重力加速度，主要原因是空气阻力和________．
5．纸带选取：选择一条点迹清晰的纸带，舍弃点密集部分，适当选取计数点． 6．准确作图在坐标纸上，纵、横轴选取合适的单位，(避免所描点过密或过疏，而导致误差过大)仔细描点连线，不能连成折线，应作一条直线，让各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧．
高考方向考点一实验原理与操作 [例 1] (2015· 广东高考)某同学使用打点计时器测量当地的重力加速度．
图实17
单位：cm x1 x2 x3 x4 h s
10.76 15.05 19.34 23.65 48.00 80.00 根据表中数据，完成下列填空： (1)物块的加速度 a＝________m/s2(保留三位有效数字)． (2)因为________________，可知斜面是粗糙的．
【解析】 (1)根据匀变速直线运动的推论，利用逐差法，得 x3－x1＝2a1T2 x4－x2＝2a2T2 a1＋a2 1 a＝ 2 ，又知 T＝ f ＝0.1 s 联立以上各式得 a≈4.30 m/s2. (2)如果斜面光滑，根据牛顿第二定律得，物体下滑的加速度 a′＝gsin θ＝g h 2 ＝ 5.88 m/s ＞a，所以斜面是粗糙的． s h 【答案】 (1)4.30 (2)a＜g s ＝5.88 m/s2

3.2 研究匀变速直线运动实验报告

第三章第２节匀变速直线运动得实验探究班级姓名座号一、实验目得1、练习使用打点计时器。

2、掌握判断物体就就是否做匀变速直线运动得方法。

３、利用纸带求某点得瞬时速度与匀变速质点运动得加速度。

二、实验原理１、判断物体就就是否做匀变速直线运动(1)利用平均速度v ＝错误!,当Δt 很短时,可以近似认为平均速度错误!等于t 时刻得瞬时速度,利用速度与时间关系判断物体就就是否做匀变速直线运动。

（2)利用Δs ＝s 2－s 1=s 3-ｓ2=…=s n -s n －１＝aT 2判断物体就就是否做匀变速直线运动。

2、求匀变速直线运动得瞬时速度根据平均速度等于中间时刻得瞬时速度求出= ,= 、、、、、、=3、求匀变速直线运动得加速度(1）法一、逐差法以取六个间隔为例,则a 1＝s 4－s １3T 2，a 2=＼f(ｓ5－s 2,3T 2）,a 3=＼ｆ(s 6-s ３，３T 2）、加速度得平均值为a =13（ａ1＋ａ2＋a 3) ＝13错误!=错误![(s 4＋s ５+s 6)-(ｓ１+ｓ2+s 3)] 逐差法处理数据求加速度得平均值,好处就就是各个数据都得到了利用,达到正、负偶然误差充分抵消得作用,使计算结果更接近真实值。

(２)法二、用v-ｔ图求加速度用横坐标表示时间ｔ,用纵坐标表示瞬时速度v 建立坐标系,标出(T ，)，(2Ｔ,)、、、、、、各点，把这些点连接起来可画出一条直线(让尽可能多得点处在直线上,不在直线上得点尽可能等量地分布在直线两侧)，求此直线得斜率即为物体得加速度。

三、实验器材电火花打点计时器、纸带、交流电源、小车、细绳、钩码、长木板、刻度尺、导线等。

四、实验步骤①将打点计时器固定在长木板得一端。

②连接好打点计时器得电路。

（注意此过程中要断开开关)③将纸带穿过打点计时器,连接在小车后面,并使小车靠近打点计时器，并连接砝码到小车。

④闭合电路开关，然后释放小车,打完纸带后立即关闭电源。

同课7：实验一研究匀变速直线运动

3．把小车停在打点计时器处．先接通电源，后释放小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点，换上新纸带，重复实验三次．
数据处理 1．从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开始点来确定计数点．为了计算方便和减小误差，通常用连续打五个点的时间作为时间单位，即 T＝0.1s.
12a＝ 2.80－.060－0×10－2m/s2＝0.467m/s2，解得：a＝0.933m/s2.
题型二：根据物体运动的闪光照片来求某瞬间的速度及运动的加速度
命题规律根据所给的闪光照片来确定物体的运
动性质，求某一时刻物体的速度及运动的加速度．
【考例】 (2011·珠海模拟)一小球在桌面上做匀加速
完成下列填空和作图： (1)若滑块所受摩擦力为一常量，滑块加速度的大小 a、滑块经过光电门乙时的瞬时速度 vt、测量值 s 和 t 四个物理量之间所满足的关系式是 _________________________ _______________________________________________；
②图(乙)是根据实验数据绘出的 s－t2 图线(s 为各计数点至同一起点的距离)，斜率表示 ________，其大小为 ________m/s2(保留三位有效数字)．
【答案】 ①1.2 ②加速度的一半 0.933
【解析】 ①(2.20－1.00)cm＝1.20cm；②由 s＝12at2 得 s－t2 图线的斜率表示12a，即加速度的一半，
求解方法是：_________________________________ (不要求计算具体数值，但要说明过程)
【解析】从图中读出 5、6 之间的距离为 37.5cm－ 24.0cm＝13.5cm,2、3 之间的距离为 6.0cm－1.5cm＝4.5cm，利用逐差法有 x56－x23＝3aT2，求出 a＝3.0×10－2m/s2；位置 4 对应的速度为 v4＝x23T5＝24.0－ 2 6.0×10－2m/s＝9×10－2m/s；欲求 4 的具体位置，可以采用逐差法利用(x6－x4)－(x4－x2)＝ 4aT2 求解．