用打点计时器研究匀变速直线运动

【仪器和器材】

　　电磁打点计时器（J0203型），学生电源（J1202型或J1202－1型），纸带，斜面小车（J2108型），刻度尺，钩码（J2106型），细线，导线。

【实验方法】

　　1．按图2．14－1把实验装置安装好，使小车停在打点计时器附近。接通电源后放开小车。在小车快靠近定滑轮时，使小车停止，止动打点计时器。取下已打点的纸带。换上新纸带，改变挂的钩码数，重做两次。

　　2．为了减小测量误差，舍去纸带上比较密集的点，从后面的一个比较方便的点开始，每隔相等的点（相等的时间间隔）取一个计数点（一般是取5个时间间隔），如图2．14－2所示。测出S₁，S₂，S₃……记入自己设计的实验记录表中。

　　3．根据实验原理，判断小车的运动是否是匀变速运动。若是，则可用（1）式或V－t图象求出其加速度（应多取几组数据求平均值）；若不是，则应分析其未能做匀变速直线运动的原因。

【注意事项】

　　1．电磁打点计时器在实验前要预先调好，使打点时间间隔均匀和打点轻重适度。打点过轻，点迹不明显，不便于纸带的处理；打点过重，打点针与纸带接触时间变长，将带来实验误差。要教给学生基本的调节方法。但如果用电火花计时器，实验效果要好得多。

　　2．每隔5个时间间隔取一个计数点，只是为了求加速度时便于计算。因为打点时间间隔t₀＝0．02秒，故计数点间时间间隔为T＝5t₀－0．1秒。实验时，应以减小测量误差为取计数点的依据。若小车加速度小，打点比较密集，计数点间时间间隔t₀应多取几个；反 之，可少取。由（1）式可知，加速度的误差主要由ΔS_n的误差决定。所取的计数点要能保证ΔS_n至少有两位有效数字。适当增加小车运动的总位移并采用逐差法处理数据，可以使ΔS_n的有效数字位数增加。如果ΔSn只有一位有效数字，则所求加速度是不准确数字，失去了实际意义。

【思考题】

　　1．用p－t图象求加速度有什么优点？根据各即时速度值作V－t图象应特别注意什么？

　　2．若打点计时器计时准确，在本实验装置条件下测得各ΔS_n在实验误差范围内不是恒值，即小车没有做匀变速运动。试根据你所用的木板、小车、纸带情况进行分析，引起这种现象的主要原因是什么？