打点计时器实验.docx

1、研究物体匀变速直线运动
实验仪器：打点计时器、交流电源(电火花打点计时器一220V,电磁打点计时器一4〜6V)、纸带、小车、轨道、细绳、
钩码、刻度尺、导线
实验原理:打点计时器上同时记录了时间和位置两个信息，通过s, t可以判断机械能守恒
2、验证牛顿第二定律
实验目的：1、学会用实验的方法探究物体的加速度与力、质量的关系，即质量一定时，加速度与作用力成正比；作用 力一定时，加速度与质量成反比。
2、掌握用控制变量法研究问题的实验方法 实验仪器：电磁打点计时器、复写制片和纸带、一端带滑轮的长木板、小车、小桶、沙子、低压交流电源、天平、砝 码、刻度尺、导线两条
实验原理：控制参量m—定，研究a与F的关系；控制参量F—定，研究a与m的关系。
实验步骤：⑴用天平测出小车质量m,在砂桶内加适量的砂，用天平测出砂和桶的总质量些(要保证m+,或 小车的质量远大于砂和桶的总质量)。把打点计时器固定在长木板上。
把纸带系在小车上，并使纸带穿过打点计时器。把木块垫在装有打点计时器的木板一端下面，调节木块 位置使小车能在木板上做匀速运动。这时，小车所受摩擦阻力与小车所受重力沿斜面方向的分力平衡(注 意此时未挂砂桶)。
把系在砂桶上的细线绕过木板上的定滑轮后系在小车上，把小车放在打点计时器附近，接通电源，放开
小车，便在纸带上留下反映小车运动状况的点迹。取下纸带并编上号码。
给小车换上新纸带，保持小车质量不变。往砂桶内加一些砂，并称出其质量(注意仍需保证m>>m1)o重 复步骤(3)。如此做几次。对各次实验所得的纸带取好计数点，进行测量和计算，求出每条纸带对应的小 车的加速度，分别记入上面的表格中。图像法：用纵坐标表示加速度a,横坐标表示作用力F,作用力 的大小F等于重物的重力，根据实验结果在坐标平面上画出相应的点，如果这些点是一条过原点的直线 上，便证明了加速度与作用力成正比。
保持砂桶总质量m1不变，往小车上依次加不同数目的砂菽其质量预先测出)，重复步骤(3)几次。把各次 纸带数据记入下面的表格中。用纵坐标表示加速度a,横坐标表示小车和砝码总质量的倒数，根据实验 结果在坐标平面上画出相应的点。如果这些点是在一条过原点的直线上，就证明了加速度与质量成反比
分析实验数据，看是否符合牛顿第二定律。
注意事项：
平衡摩擦力：采用上述“垫板法”平衡摩擦力(未挂沙桶)改变小车质量和绳子拉力均不需再调。这是因为摩擦力和 小车所受重力沿斜面方向的分力总是成正比地变化的。调匀速时，先进行目测，最后应打一条纸带观察，看是否调到 匀速了。(系统误差)
为了保证m>>m],小车质量应足够大。(系统误差)
如果平衡摩擦力做得不好，则图像不会通过坐标原点(平衡过度：直线上移：平衡不足：直线下移)：如果不满 足m>>m]的条件，图像将会是一条曲线(趋于平缓)。出现后一种情况时，可以采用保证运动系统T小车和砂桶)的 总质量不变来消除。办法是，预先在小车内装几个小砝码，在需要改变加速的力时，把这些砝码移少量到砂桶内。 只要摩擦力能得到较好的平衡，就可以得到过坐标原点的直线。不过，在计算质量时，应把砂桶的总质量考虑在内。
绳子平行于斜面，桶应该稳定，不要晃动(偶然误差)
（5） 改变重物和小车质量后，每次开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通