一、研究匀变速直线运动

　　（一）目的

　　（1）用打点计时器研究匀变速直线运动，掌握判断物体是否做匀变速运动的方法；

　　（2）测出匀变速直线运动的加速度。

　　（二）器材

　　电火花打点计时器或电磁打点计时器，一端附有滑轮的长木板，小车，纸带，细绳，钩码，刻度尺，导线，电源

　　（三）原理

　　设物体做匀变速直线运动，加速度是a，在各个连续相等的时间T里的位移分别是x1、x2、x3……则有△x=x2-x1=x3-x2=x４-x3=…=aT2，由此还可得到x４-x1=(x４-x3)+(x3-x2)+(x2-x1) =3aT2，同理有x５-x2=x６-x3=…=3aT2。所以，测出各段位移x1、x2……即可求出： ， ， ，再算出a1、a2、a3的平均值即可得出物体的加速度.

　　（四）步骤

　　1．把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面. 把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路.

　　2．一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边拴上合适的钩码。把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面.

　　3．小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点. 换上新纸带，重复实验三次. 

　　4．选打点清晰的纸带，并以五个连续时间间隔（即0.1s）为计时单位.

　　5．确定记数点，测出x1、x2、x3……x6的长度，计算a1、a2、a3并求出a的平均值.

　　（五）数据记录及处理

　　测量纸带上个相邻计数点之间的距离，把数据填入下表，并进行计算。

　　计数点 0 1 2 3 4 5 6

　　两邻计数点间的距离xi/cm x1= x2= x3= x4= x5= x6=

　　位移差Δx/cm x4- x1= x5- x2= x6- x3=

　　加速度ai/cm•s-2 a1= a2= a3=

　　加速度的平均值cm•s-2

　　（六）注意事项

　　1．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。

　　2．应该先接通电源，待打点计时器打点稳定后，再释放小车。

　　3．小车另一端所挂的钩码个数要适当，避免加速度过大而使纸带上打的点太少，或者加速度太小，使各段位移无多大区别，加速度大小以能在约50cm的纸带上取出7—8个计数点为宜。

　　4．纸带、细绳要与木板平行，小车运动要平稳。

　　（七）例题分析

　　例题：在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，得到一条如图实1-1所示的纸带，按时间顺序取0，1，2，……5共6个计数点，1～5每相邻两点各有四个打印点未画出，用刻度尺测出1，2，……5各点到0点的距离分别为10.92，18.22，23.96，28.30，31.10cm，通过电磁打点计时器的交流频率为50Hz，则物体的加速度为       m/s2，在打出计数点3时物体的速度大小为       m/s，在打出计数点4时物体的速度大小为       m/s，在打出计数点5时物体的速度大小为       m/s.

　　解析：逐差法要求时间间隔相等，故此纸带只能采用1～5计数点间的四段位移，有数据得x1=d2-d1=7.30cm，x2=d3-d2=5.74cm，x3=d4-d3=4.34cm，x4=d5-d4=2.80cm，做分组隔项逐差得：