利用打点计时器打出的点,我们可以获取的信息有:
1.时间t——通过数点可以数出点和点间的时间;
2.位移x——通过刻度尺可以测量出点和点间的距离,进而量出两点间位移的大小;
3.判断物体运动性质——通过点迹的疏密程度,可以大概判断物体做加速直线运动(点迹越来越疏)、减速直线运动(点迹越来越密)或者匀速直线运动(疏密程度一样)。
例如:
其中,匀变速直线运动的判断可以利用位移差公式,即若满足为定值,就可以得出结论:物体做匀变速直线运动。
4.平均速度——利用公式,可求出物体在一段时间(Δt)内的平均速度
例如:
;
5.(重点)某点的瞬时速度——利用推论
6.(重点)加速度—— ①利用公式(少用) ②v-t图求斜率a=k=tanθ
③利用推论(多用)
【例题】
1.利用打点计时器测定匀加速直线运动的小车的加速度,下图给出该实验中从0点开始每5个点取一个计数点S1=1.4cm,S2=1.9cm,S3=2.38cm,S4=2.88cm,S5=3.39cm,S6=3.87cm,求
(1)判断小车做什么运动?
(2)如果小车做匀加速直线运动,计算计时器打出1、2、3、4、5时小车的速度是多少?
(3)计算小车的加速度是多大?
2.某同学用如图1所示的装置测量重力加速度g,打下如图2所示的纸带.如果在所选纸带上取某点为0号计数点,然后每隔4个点取一个计数点,相邻计数点之间的距离记为x1、x2、x3、x4、x5、x6.
图1图2
(1)实验时纸带的 端应和重物相连接.(选填“A”或“B”)
(2)该同学用两种方法处理数据(T为相邻两计数点间的时间间隔):
方法A:由,,…,
取平均值g=9.767 m/s2;
方法B:由,,
取平均值g=9.873 m/s2.
从数据处理方法看,在x1、x2、x3、x4、x5、x6中,对实验结果起作用的数据,方法A中有 ;方法B中有 .因此,选择方法 (填“A”或“B”)更合理.
【小结】
①逐差法可以看成位移差公式的变形;
②如何处理误差更小——尽量多用提供的数据;
③如果提供的数据,时间间隔是偶数段——刚好分成两个大段;
如果提供的数据,时间间隔是奇数段——通常忽略第一小段,剩余刚好分成两个大段。
3.如图所示,打点计时器所用电源的频率为50 Hz,某次实验中得到一条纸带,用毫米刻度尺测出各点间的距离为:AC = ________mm,AD =__________mm.那么由此可以算出纸带在AC间的平均速度为________m/s,纸带在AD间的平均速度为________m/s;B点的瞬时速度更接近于________m/s.
【小结】
刻度尺要估读到最小刻度后一位
【练习】
1.在“研究匀变速直线运动的规律”实验中,小车拖纸带运动,打点计时器在纸带上打出一系列点, 从中确定五个记数点,每相邻两个记数点间的时间间隔是0.1s,用米尺测量出的数据如图12所示。 则小车在C点的速度VC = m/s,小车在D点的速度
Vd = m/s,小车运动的加速度a =______________m/s2.
2.在做“研究匀变速直线运动”的实验中,取下一段如图所示的纸带研究其运动情况.设O点为计数的起始点,在四个连续的计数点中,相邻两计数点间的时间间隔为0.1 s,若物体做理想的匀加速直线运动,则计数点A与起始点O之间的距离x1为 cm,打计数点O时物体的瞬时速度为 m/s,物体的加速度为 m/s2(结果均保留三位有效数字).
3.在“研究匀变速直线运动规律”的实验中,小车拖纸带运动,打点计时器在纸带上打出一系列点,如图11所示,选定五个计数点,每相邻两个计数点间的时间间隔为0.1s,用米尺测量出的数据如图所示。则小车在C点的速度v= m/s,小车运动的加速度 m/s。(结果保留三位有效数字)
4.(动动小脑子)在“研究匀变速直线运动”的实验中,如图所示是一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、 D、E为相邻的计数点,相邻计数点间还有四个点未画出。
(1)根据_______________可以判定小车做匀加速动动.
(2)根据运动学有关公式 可求得vB=__________m/s,vC=__________ m/s,vD= _________m/s,
(3)利用求得的数值做出小车的v-t图线(以打A点开始记时),并根据图线求出a=____m/s2.
(4)将图线延长与纵轴相交,交点的速度是______m/s,此速度的物理意义是___________________________________下载本文