物体仅在重力作用下是否做匀变速直线运动
物体仅在重力作用下是否做匀变速直线运动
一、实验目的
1.练习使用电火花计时器,利用打上点的纸带研究物体的运动情况.
2.掌握判断物体是否做匀变速运动的方法.
3.测定匀变速直线运动的加速度.
4.测量重力加速度。
二、实验原理
打点计时器的使用
(1)电火花计时器:电火花计时器是利用火花放电使墨粉在纸带上打出墨点而显出点迹的计时仪器.当电火花计时器接通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、接负极的纸盘轴(墨粉纸盘),产生火花放电,于是在运动的纸带上打出一列点迹,当电源频率为50 Hz时,它的脉冲放电周期也是0.02 s,即每隔0.02 s打一个点.
三、实验器材
电火花计时器,纸带,电源,重锤,挂钩,复写纸、刻度尺、带有铁架的铁架台.
四、实验步骤
1.将电火花打点计时器竖直固定在铁架上。
2.将纸带固定在重锤上,让双纸带穿过打点计时器。
3.用手提着纸带,让重物静止地靠近打点计时器,然后接通电
源,再释放纸带,让重物拖着纸带运动,打点计时器就在纸带
上打下一系列小点,重复试验三次。
4.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,在后面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,选打点清晰的纸带进行研究,舍去开头比较密集的点,
确定好计数始点,每隔4个计时点取一个计数点,使时间间隔为
T=0.1 s.正确使用毫米刻度尺,测量每相邻两计数点间的距
离,并填入表格,用逐差法求出加速度,最后求其平均值,也
可求出各计数点对应的瞬时速度,做出vt图象,求直线的斜
率即物体运动的加速度。
五、纸带问题的处理方法
1.判断是否做物体是否做匀变速直线运动。
设物体做匀变速直线,加速度是a,在各个连续相等的时间间隔T的位移分别是s1、s、s3...;又运动2
公式得;SS2S1S3S2at,即连续相等的时间间隔内的位移差相等。因此,要由纸带判断物体是否做匀速直线运动,只要看纸带上时间间隔相等的连续相邻的计数点间的距离之差是否相等即可。
2.由纸带求物体运动加速的的方法:
逐差法
根据s4s1s5s2s6s33at,再求出22a1、a2、a3的平均值,即为我们所求的匀变速直线运动物体的加速度。“逐差法”求加速的目的是尽可能多地使用我们测量的数据s1、s2、s3„以减小偶然误差。