一、实验原理与方法
利用打点计时器打出纸带,测量计数点间距,计算出各时刻的速度.
1.利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法
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,…xn,若Δx=x2-x1=x3-x2=x4-x3=…=xn-xn-1,则说明物体在做匀变速直线运动,且Δx=aT2.
2.求某点瞬时速度的方法
利用“平均速度法”求瞬时速度.即vn=.如图所示
3.测定匀变速直线运动加速度的方法
(1)图像法
①先根据“平均速度”法求出各计数点的速度vn=.
②作vt图像,求出图像的斜率即物体的加速度.
(2)利用位移差公式
①xn+1-xn=aT2得a=,其中T为两计数点之间的时间间隔.
②逐差法
若纸带上选出多个计数点,可用逐差法求加速度.即a1=,a2=,a3=,然后取平均值,即=,这样使所给数据全部得到利用,以提高准确性.
二、实验器材
打点计时器、纸带、一端附有定滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、交流电源、导线.
三、实验步骤
1.如图所示,把一端附有滑轮的长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面,打点计时器固定在长木板没有滑轮的一端,连接好电路.
2.把一条细绳拴在小车上,使细绳水平跨过滑轮,下面挂上适当的钩码,放手后,看小车能否在木板上平稳地加速滑行.
3.把纸带穿过打点计时器,并把纸带的另一端固定在小车的后面.
4.把小车停在靠近打点计时器处,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行小点.
5.打完一次纸带后,立即关闭电源,换上新的纸带,增减所挂钩码,重复实验两次.
6.数据处理:用逐差法计算加速度.