用打點計時器測重力加速度

1、第七講實臉用打點針時器測舫速庚【知識要點】、實驗冃的使用打點計時器測定勻變速n線運動的加速度a二、實嵋原理設(shè)物體做勻抑速直線運動.加速度是恥在各個連續(xù)機(jī)等的時間T里的位移分別是 尬附卄則有(見第二章的習(xí)題) s=s2-s 1=SJ-S2=S4-S3= t> =aT rti卜一式述町得到SrSi=(SrSj)+(S3-S2)+(S2-Si>=3aT-同理有可見測出各段位移 宀衛(wèi)卩可求出再算出訓(xùn)、J碎的平均值.就是我們所要測定的勻變速育線運動的加速度。三"實驗器材電火花計時器或電磁打點計時器* 端附有滑輪的長木板.小車.紙帶.刻度尺.導(dǎo)線. 電源*鉤碼，細(xì)繩。四"丈

2、驗步驟(1) 把附有滑輪的長木板放在實驗桌上*并使滑輪仲處桌面占把打點計時器固定在長木板上 沒有滑輪的一端，連接好電路。(2) 把一條細(xì)繩拴在小車使細(xì)繩跨過滑輪.卜邊掛上合適的鉤碼它把紙帶穿過打點汁時 器.并把紙帶的一端固定在小車的后面。(3) 把小停在靠近仃點計時器處.接逋電源后.放開小車“讓小車拖著紙帶運動.打點計 時器就在紙帶上打下一列小點。換上新紙帝.重復(fù)實驗三次。(4) 從三條紙帶中選擇一條比較理想的，會掉幵頭一些比較密集的點在后邊便于測量的 地方找一個丿f始點它為了測量方便和減小誤差，通常不用每打一次點的時間作為時間的單位, 而用每打五次點的時間作為時間的單位.就是T=0.02X5

3、=0.1Sc在選好的開始點下面標(biāo)明兒 在第六點卜面標(biāo)明在第 點卜面標(biāo)明C在第十六點卜面標(biāo)明D，和汕點 A、B、C、 D枷叫做計數(shù)點,如圖所示。兩個相鄰計數(shù)點間的距離分別是sP盼 g學(xué)習(xí)參考（5）測出六段位移冒汁s2> 3和、苗、和的長度”把測量結(jié)果填入卜萃1屮滾（G根據(jù)測量結(jié)果,利用躍實驗原理”中給出的公式算出加速度的值。注意*T=Oh 求出齣、32.咼的平均值，它就是小車做勻變速直線運動的加速度。五"注意事項1 在安裝儀器時，要注畫讓滑輪伸出桌而外*細(xì)繩應(yīng)與木板平行：實驗前要檢査打點計時器 是否安裝良好+兩根導(dǎo)線是否與低壓電源46¥交流輸出連接.如果用電火花計時器,

4、 并不需雯使用低圧電源.實驗時雯注意保護(hù)小車及常輪.要避免它們被碰壞或跌壞.2”選取紙帶時”除姿求點跡淸晰之外.述痕看石相鄰訃數(shù)點間的距離之是s是否相等?如果在謀整范圉內(nèi)s相等的、則燈認(rèn)為小車是做勻加速育線運動，可以選用這樣的紙帶”在分析紙帶吋*耍仔細(xì)地數(shù)T-0. Is.六.打點訃時器紙帶的處理（1）取點原則是：從打下的紙帶中必絨逸取總越清晰的紙帶.舍掉開始比較密集的點跡.從 便于汎屋位置取一個開始也眉，然后每芻個點（或者說每隔I個點）如圖I-1所不*取一個 計數(shù)點夙C A氐這樣每兩個計數(shù)間的時間間隔為ZOJs*計算比較方便. 從紙帶讀取長度的方法：讀収長度利用亳米刻度尺測出各點到月點的距埶

5、畀出相鄰 計數(shù)點間的距離恥叫、環(huán)環(huán)環(huán)薪。由干亳米尺的最小刻度是皿讀數(shù)時必須估讀到 OJnnn（3）利用打下的紙帶計鼻各計數(shù)點的速度和加速度的方法 利用打卜的紙帶求任一il數(shù)點對應(yīng)的輯時速度：打=±護(hù). 求打卜的紙帶的加速度打（斗十礙+町）_（嗎十也+i）利用"逐蔓法”求/例宀云寸利用一/圖象求血求出盡G IK E、/；各點的即時速度，畫岀J-/S線，圏線的 斜率就超所耍求的加速度盤學(xué)習(xí)參考【典塑例題】例1任楓測宦勻變速出線運動的加速懂"實驗屮，對于減小實驗i吳差來說.下列方法有益的是甲乙T圖屮的點為記ss J則物體作勻變速運動則該運動物體的加速度日D.乙圖中若AS

6、恒定.且E： = AS/2T則表小物體作初速為零的勻加變貢線運動宀（所用交漩電源頻率為50 Hz）K點評逐差法是實驗中研究娥帶所對應(yīng)的加速度的一個蒐要方法.必須牢固掌握學(xué)習(xí)參考例斤在“測定勻變速貞線運動的加速度"實驗中得到記錄紙帶如圖9-2所不丸把毎打丑卜點的時間間隔作為個時間單位柬選取址數(shù)點B. 使小車運動的加速度盡量小些C. 舍去紙帶上密集的點，只利用點嚨清晰十點間間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠诌M(jìn)行測供、計算 D選用各處平整程度=光滑程度相同的K;木板做實驗例2關(guān)于打點計時器的使用”下列說法中正確的是（）化打點記時器一般使用4V-6V的直流電源.B安放紙帶時應(yīng)把紙帶放住復(fù)寫紙的上面.G開始釋

7、放小車時，應(yīng)使小車靠近打點i|時器*D. 最好在接通電源的同時，放開小車.例3下面是兒個同學(xué)打出的兒條紙帶.關(guān)于紙帶所對應(yīng)的運動情況正確的是（計數(shù)點按打點 的先后順序編號）.（）丙九甲、門圖表示物體件勻速運功. 艮丙圖表示物體件減速運動.C乙圖中若 s*-si= sj-s*=seSi=sa s點的順 序1234567距離m）06.031250193526.5131.15-12.15例心 任用打點計時器測勻加速直線運動加速度的實驗中,住紙帶上欣得連續(xù)清晰的？個點 用刻度尺測得各點與第1點的距離如下：數(shù)點.在每兩相鄰的記數(shù)點間還有4個點沒有他出.則小車運動的加速度為（單付: tn/s1）（）A.

8、0.2B. 2.0C 20.0D. 200.0b +4-例6如圖9-3所赤 紙帶I A、B. C.幾E.叭G為計數(shù)點”每相鄰兩個計數(shù)點間述有4個 點沒仃畫出.山圖可知紙帶的加速度等于,在打D點時紙帶的速度為圖中表示各計數(shù)點與第一個點的距離）2M 3J* 41U bSO *J0 VJB t5J0例7在研究勻變速也線運動的實驗屮.算出小車經(jīng)各計數(shù)點的瞬時的速度如下;計數(shù)點序號123456計數(shù)點對應(yīng)的時刻b）0. 100.200. 300. 400. 500. 60通過計數(shù)點的速度 （CJ1/ s）14. 062.08L0100.0110.016&Q（1）為了計算加速度*合理的方法是（）九很

9、據(jù)任意兩計數(shù)點的速度公式.用a=Av/At算加速度-B. 根1S真驗數(shù)據(jù)聞出v-t圖，量出英傾角.rfl公式a= tgft求加速度.C. 根據(jù)尖驗數(shù)據(jù)畫岀v-t圖，由圖匕相距較遠(yuǎn)的兩點，由a=Av/At求乩4依次算岀通過連續(xù)兩計數(shù)點間的加速度.算岀其平血值作小車的加速度”【經(jīng)典練習(xí)】1. 團(tuán)為用打點訃時器測定勻變速直線運動的加速度的實驗吋記錄下的條紙帶紙帯上選恥 K 2、3、4. 5備點為記數(shù)點，將自.尺靠在紙帶邊*零刻線與娥帶上某一點0林由0 到】、2> 3卄點的距離分別用直、表不*測量出d|> d" djn”的值*填入表中。已知打點計時器所用交流電的頻率為50Hz+由

10、測最數(shù)據(jù)計算出小車的加速度甘相紙帶 上打下點3時小車的速度巧，并說明加速度的方向距離dLd2dsd4*加速度大小a=ni / sj h faJ小車在點3時的速度大小Vjm / So2, 如圖1J-6所示，是實驗時得到的 條紙帶*每兩個相鄰點時間間隔為002秒，則由圖中 給定數(shù)據(jù)可求得小車運動的加速度為m：?.圖3-A. 選取記數(shù)點，把每打五個點的時間間隔作為一個時間單位B. 使小車運動的加速度盡吊小些U舍去紙帶上密集的點*只利用點跡清晰*點間間隔適當(dāng)?shù)哪悄欠诌M(jìn)行測量、計算D. 選用各處平整fi®，光滑程度相同的長木板做實驗4.為了測定臬輛轎車在平直路上起動時的加速度（轎車起動時的運動

11、可近似看作勻加速運 動），某人拍攝了一張在同一倉片上多次曙光的照片（如圖147）*如果拍攝時每隔2第曝光一 次*轎車車身總長為45m.那么這輛轎車的加速度約為（ ）+A. 1 m / s' B 2 tn / C. m / D. 4 m - s2Hr】I 1 I iTl 1 i I f . J i pOffiq iI I1圖 1-7JtJ«匕晦】用打點計時器研究物體的自由落體運動*得到如圖一段紙帶，測得AB=7.65cm BC=9,17cm.已知交流電頻率是WHa則打E點時物體的瞬時速度為m s.如果實驗測出的瑩力加速度值比公認(rèn)值偏小，可能的原因是.（ABN【怖江蘇】小球作直線

12、運動時的頻閃照片如圖所示。己知頻閃周期T=0.k，小球相鄰位置間距（由照片中的刻度尺量得）分別為 OA=6.5lcm. AB = 5.59cm + BC=4.70ciu'CD = 3.80cm> DE = 2.89 cm* EF = 2.00 cm.小球布位過人時速度大小vA=m/s,小球運動的加速度曠 m/s -【。1春扭】已知打點計時器接的交流電源頻率是用它記錄一個勻變速運動小車的位移, 學(xué)習(xí)參考 打?qū)绲囊粭l紙帶和己選好的計數(shù)點0* 1、2、氣4如圖所示*某同學(xué)測帚岀1與2兩點間兩點間的距離為(B)由a點到燈點祇帶運動的平均速度yD76學(xué)習(xí)參考在研究勻變速貢線運動規(guī)律的實壯中

13、，小車拖紙帶運動打點訃時器在紙帶上打出一系列的由v-t圖線的料率求出加速度*正確作法有(運動的加速度(A)10Hz (B)20Hz (C)3OHz (D)40Hz百.由此可算出小車L在測宦勻變速直線運動的加速度的實驗中，也可先求岀紙帝上各點的瞬吋速度U作出V-t圖線(A) 由¥= (Sn+S) /2T求岀各點的速度(B) 描點后作Vt圖線時*應(yīng)使所描的點盡可能在一條直線匕 或者對稱地分布在直線的兩 近旁(C) 對令別偏離亙紐較遠(yuǎn)的點應(yīng)金去，以使直線一定通過坐標(biāo)原點(D) 所有的點都必須tL V-t R線上圖線可以略微彎曲5.如圖所示為打點計時器記錄的輛做勻加速直線運動的小車的紙帶的一部分. 是任選 的第一點.Dh HI山是第11點和第21點*若加速度是lOcm/ s2.則該計時器的打點頻率是的距離為坊"3與刀1 Ai15(B)Sj-S2=4 cm(D)打計時點-I時物體的速度V4-3m;s28作勻加速直線運動的物體，在某段吋間內(nèi)經(jīng)過的位移是則令表示：(A) 物體在ZV時間內(nèi)速度的增加量；(B) 物體經(jīng)過At時間內(nèi)的位移中點的即時速度(G物體在時間內(nèi)中間時刻的即時速度：(D)物體在At時間內(nèi)的平均速度。(G紙帶運動的加速度(D)紙帶通過E點的速度7.物體做勻加速直線運動時，打卜一條理