物理实验
力学实验
力学实验
六大实验 攻专项·实验分讲 一突 实验山研究匀变速直线运动 1实验原理 (1)由纸带判断物体做匀变速运动的方法 如图6-1-1所示,0、1、2…为时间间隔相等的各计数 点,x、x2、x3为相邻两计数点间的距离,若Ax=x2-x1 x3-x2=x4-x3=C(常量),即若两连续相等的时间间隔内的 位移之差为恒量,则与纸带相连的物体的运动为匀变速运动 x,· 图6-1-1
研究匀变速直线运动 1.实验原理 (1)由纸带判断物体做匀变速运动的方法 如图 6－1－1 所示，0、1、2…为时间间隔相等的各计数 点 ，x1、x2、x3…为相邻两计数点间的距离，若 Δx＝x2－x1 ＝x3－x2＝x4－x3＝C(常量)，即若两连续相等的时间间隔内的 位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速运动． 图 6－1－1
(2)由纸带求运动物体加速度的方法 ①用“逐差法”求加速度 根据x4-x1=x5-x2=x-x3=3m7(T为相邻两计数点间 x4-v1 x5- 的时间间隔)求得a1 3T2、a2=3m2 3了°,再算 出a1、a、a3的平均值即可得到物体运动的加速度 ②用-t图象法求加速度 先根据Un xnxm求出打第n点时纸带的即时速度, 2T 然后作出U-t图象,图线的斜率即为物体运动的加速度
(2)由纸带求运动物体加速度的方法 ①用“逐差法”求加速度 根 据 x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2 (T为相邻两计数点间 的时间间隔)求得 a1＝ x4－x1 3T 2 、a2＝ x5－x2 3T 2 、a3＝ x6－x3 3T 2 ，再算 出 a1、a2、a3的平均值即可得到物体运动的加速度． ②用 v－t 图象法求加速度 先根据 vn＝ xn＋xn＋1 2T 求出打第 n 点时纸带的即时速度， 然后作出 v－t 图象，图线的斜率即为物体运动的加速度．
2.注意事项 (1)在实验的过程中,要重复三次,打三条纸带,然后再 从三条中选一条比较理想的纸带,舍掉开始比较密集的点, 在后面便于测量的地方找一个开始点 (2)小车的加速度应适当大些,使相等时间内的位移较 大,可以减小长度的测量误差 (3)要区别计时器打出的点与人为选取的计数点,一般地 每隔4个点取1个计数点
2．注意事项 (1)在实验的过程中，要重复三次，打三条纸带，然后再 从三条中选一条比较理想的纸带，舍掉开始比较密集的点， 在后面便于测量的地方找一个开始点． (2)小车的加速度应适当大些，使相等时间内的位移较 大，可以减小长度的测量误差． (3)要区别计时器打出的点与人为选取的计数点，一般地 每隔 4 个点取 1 个计数点．
例在“利用打点计时器测定匀变速直线运动加速 度”的实验中,打点计时器接在50Hz的交流电源上,某同 学在打出的纸带上按打点的先后顺序每5个点取一个计数 点,共取了A、B、C、D、E、F六个计数点每相邻两个计 数点间还有四个点)从A点开始在每一个计数点处将纸带剪 开分成五段(分别为a、b、c、d、e段,将这五段纸带由长 到短紧靠但不重叠地粘在xOy坐标系中,如图6-1-2所示
在“利用打点计时器测定匀变速直线运动加速 度”的实验中，打点计时器接在 50 Hz 的交流电源上，某同 学在打出的纸带上按打点的先后顺序每 5 个点取一个计数 点，共取了 A、B、C、D、E、F 六个计数点(每相邻两个计 数点间还有四个点)．从 A 点开始在每一个计数点处将纸带剪 开分成五段(分别为 a、b、c、d、e 段)，将这五段纸带由长 到短紧靠但不重叠地粘在 xOy 坐标系中，如图 6－1－2 所示．
图6-1-2
图 6－1－2
(1)若把每一段纸带的右上端连接起来,结果得到一条倾 斜的直线,如图6-1-2所示,由图可知纸带做 动,且直线与一x方向夹角越大,说明纸带运动的 越大 (2)从第一个计数点A开始计时,为求出025s时刻纸带 的瞬时速度,需要测出哪一段纸带的长度?答: (3)若测得a段纸带的长度为100cm,e段纸带的长度为 20cm,则可求出加速度的大小为
(1)若把每一段纸带的右上端连接起来，结果得到一条倾 斜的直线，如图 6－1－2 所示，由图可知纸带做________运 动，且直线与－x 方向夹角越大，说明纸带运动的________ 越大． (2)从第一个计数点 A 开始计时，为求出 0.25 s 时刻纸带 的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？答：__________. (3)若测得 a 段纸带的长度为 10.0 cm，e 段纸带的长度为 2.0 cm, 则可求出加速度的大小为________ m/s2
【解析】(1)由于在相同的时间内位移均匀减小,所以 纸带做匀减速直线运动.纵坐标的坐标之差为相邻相等时间 内的位移差,直线与一x方向夹角越大,说明相邻相等时间 的位移差越大,纸带运动的加速度越大 (2)从第一个计数点A开始计时,每段纸带对应时间为T =002×5s=0.1s,为求出0.25s时刻纸带的瞬时速度,需 要测出c段纸带的长度 (3若测得a段纸带的长度为10.0cm,e段纸带的长度为 20cm,由xn-x=4a72解得加速度的大小a=2.0m/s2 【答案】(1)匀减速直线运动加速度(2)c(3)2.0
【解析】 (1)由于在相同的时间内位移均匀减小，所以 纸带做匀减速直线运动．纵坐标的坐标之差为相邻相等时间 内的位移差，直线与－x 方向夹角越大，说明相邻相等时间 的位移差越大，纸带运动的加速度越大． (2)从第一个计数点 A 开始计时，每段纸带对应时间为 T ＝0.02×5 s＝0.1 s，为求出 0.25 s 时刻纸带的瞬时速度，需 要测出 c 段纸带的长度． (3)若测得 a 段纸带的长度为 10.0 cm，e 段纸带的长度为 2.0 cm，由 xa－xe＝4aT2解得加速度的大小 a＝2.0 m/s2 . 【答案】 (1)匀减速直线运动 加速度 (2)c (3)2.0
陕验2探究弹力和弹簧伸长的关系 实验原理 如图6-1-3所示,弹簧受到拉力会伸长,平衡时弹簧 产生的弹力和外力大小相等,这样弹力的大小可以通过测定 外力而得出(可以用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力);弹簧 的伸长长度可用直尺测出.多测几组数据,用列表或作图的 方法探索出弹力和弹簧伸长长度的定量关系 图6-1-3
探究弹力和弹簧伸长的关系 1.实验原理 如图 6－1－3 所示，弹簧受到拉力会伸长，平衡时弹簧 产生的弹力和外力大小相等，这样弹力的大小可以通过测定 外力而得出(可以用悬挂钩码的方法给弹簧施加拉力)；弹簧 的伸长长度可用直尺测出．多测几组数据，用列表或作图的 方法探索出弹力和弹簧伸长长度的定量关系． 图6－1－3