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高中物理实验梳理:研究匀变速直线运动的规律

根据第二讲的研究匀变速直线运动的规律知识点的归纳,现在我们从时间开始更深一步的了解这些知识~
1.实验目的
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探究小车速度随时间变化的规律。

2.实验原理

沿直线运动的物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为v1,v2,v3,...,若v2-v1=v3-v2=v4-v3=...,则说明该物体在相等时间内速度的增量相等,由此说明该物体在做匀变速直线运动,即a=Δv/Δt=Δv1/Δt=Δv2/Δt=...

3.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、电源.

4.两种打点计时器
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电磁打点计时器 a.构造如下图所示.b.工作原理 电磁打点计时器是利用电磁感应原理打点计时的一种仪器。当计时器的线圈中通 人交流、电时,线圈将产生磁场,由于电流是周期性变化的,所以线圈产生的磁场也是周期性变化的,振片位于磁场中被磁化,相当于条形磁铁,振针所在一端为一个磁极,其磁性随时间做周期性变化、这样,振片的这一端受永久磁铁的作用时而向上运动,时而向下运动,·振片就这样周期性振动起来,毎次向下运动时带动振针通过复写纸在纸带上打下一个点,打点间隔的时间就是振片的振动周期,也就等于交变电流的周期,打点的过程中,物体前进多少,也就拖动拉直的纸带向前走动多少,所打点的1间隔就是多少。 当接通6 V以下的低压交流电源时·若交流电源的频率为50 Hz,打点计时器每隔 0.02 S打一次点,不论两点间的间隔大小如何,打出的纸带上任意相邻两点间的时间间隔都是0.02s。

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电火花计时器a.构造如下图所示b.工作原理电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出点迹的计时仪器,当接通220 V交流 电源,按下脉冲输出开关时计时器发出的脉冲电流经接正极的放电针、墨粉纸盘到接负极的纸盘轴,产生火花放电,于是在运动纸带上打出一系列点迹。当电源频率为50 Hz时,每隔0.02 S打一次点,即打出的纸带上任意相邻两点问 的时间间隔是0.02 S. 注意:电火花计时器与电磁打点计时器相比,由于火花放电时不影响纸带运动,所以误差较小.

5.利用纸带录速度和加速度
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“平均速度法”求速度 如图所示,有vn=(xn+xn+1)/2T

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'逐差法'求加速度 如图1所示为实验中得到的一条纸带,物体在连续相等的时间间隔T内通过的位移分别为x1,x2,x3,x4,x5,x6,则有图2,然后取平均值则有图3.这样使所给数据全部得到利用,以提高准确性。

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“图像法”求加速度由“平均速度法”求出多个点的速度,画出v-t图像,直线的斜率即加速度。

注意事项

实践是检验真理最好的方法!

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