高三物理研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)教案
一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
1.練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器,學(xué)習(xí)利用打上點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動(dòng).
2.掌握判斷物體是否做勻變速運(yùn)動(dòng)的方法.
3.測定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度.
二、實(shí)驗(yàn)原理
1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電源的計(jì)時(shí)儀器.它每隔0.02s打一次點(diǎn)(交流電頻率為50Hz)。電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是4~6V,電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電壓是220V。
2.紙帶上打的點(diǎn)的意義
紙帶上的點(diǎn)就表示了和紙帶相連的運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位置.研究紙帶上點(diǎn)之間的間隔,就可以了解物體的運(yùn)動(dòng)情況.
3.分析紙帶可判斷物體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì):
�、偃粝嗟葧r(shí)間內(nèi)的位移相等,則物體做勻速直線運(yùn)動(dòng);
②若相等時(shí)間內(nèi)的位移不相等,則物體做變速直線運(yùn)動(dòng);
�、廴暨B續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移差為恒量,則物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng),并可由△x=aT2求出加速度(為了減小誤差常用逐差法或v-t圖象法求加速度).
4.求加速度的方法:
①用逐差法求加速度
�、谟胿-t圖象法
先根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)某段時(shí)間中點(diǎn)的瞬時(shí)速度等于這段時(shí)間的平均速度
③平均速度法求加速度:
即利用已求出的瞬時(shí)速度值,按加速度的定義式求加速度值,為了充分利用所有實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),減小誤差,同樣采用逐差法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理.
三、實(shí)驗(yàn)器材
電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫紙片.
四、實(shí)驗(yàn)步驟
�、�、把附有滑輪的長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上并使滑輪伸出桌面。
�、�、把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在木板上無滑輪的一端,如右圖。
�、恰岩粭l細(xì)繩拴在小車上,細(xì)繩跨過定滑輪,下邊吊著適當(dāng)?shù)臄?shù)量鉤碼。
點(diǎn)撥:吊適當(dāng)數(shù)量的鉤碼是為小車的加速度適當(dāng)大些,減小長度測量的.相對(duì)誤差,并能在紙帶上長約50厘米的范圍內(nèi)取出7-8個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。
�、�、把穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車后面。
�、�、先使小車依靠在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處,接通電源后再釋放小車讓其運(yùn)動(dòng)。
�、省嚅_電源取下紙帶。
�、恕Q上新紙帶再做兩次。
點(diǎn)撥:再做兩次的目的是為了在點(diǎn)子已打出的紙帶中選出兩條無漏點(diǎn)、無雙點(diǎn),點(diǎn)距正常清晰的紙帶,一條作逐差法用,一條作圖象法用。
�、�、在選出的一條紙帶上測量每個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)與起始計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離d1、d2、d3如右圖。
點(diǎn)撥:測長度時(shí),不要用短尺一段一段地測量后相加,以免誤差積累,測量時(shí)要估計(jì)到最小分度的一半(0.5毫米),紙帶上開頭過于密集的點(diǎn)應(yīng)甩掉不用,并且不直接測量打點(diǎn)間隔,而采取計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行測量,旨在減小測量中的相對(duì)誤差。
五、誤差分析
1.紙帶的測量誤差.
2.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)誤差.
六、注意事項(xiàng)
⑴、計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)不清晰,可能是電壓偏低或振針位置不合適。
�、�、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上應(yīng)打出輕重合適的小圓點(diǎn),如果打出的是短橫線,應(yīng)調(diào)整一下振針距復(fù)寫紙的高度,使之增大一些。
⑶、計(jì)時(shí)器打點(diǎn)時(shí),應(yīng)先接通電源,待打點(diǎn)穩(wěn)定后,再拉動(dòng)紙帶。
⑷、拉動(dòng)紙帶前,應(yīng)使拉動(dòng)端�？吭诳拷螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置。
�、�、小車的加速度應(yīng)適當(dāng)大些,可以減小長度的測量誤差,加速度大小以能在約50cm的紙帶上清楚地取出7~8個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)為宜。
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