实验目的

    用打点计时器研究匀变速直线运动，测出匀变速直线运动的加速度。

实验器材

    打点计时器；纸带；复写纸片；低压电源；小车；一端附滑轮的长木板；刻度尺；钩码；细绳；两根导线。

实验原理

    物体如果以加速度做匀加速直线运动，在任意连续相等时间内的位移分别是s₁,s₂,s₃,...，则有 s₂-s₁=s₃-s₂=...=s_(n)-s_(n-1)即：物体做匀变速直线运动时，任意两个连续相等时间内的位移之差为恒量。通常用逐差法求物体运动的加速度；即：根s₄-s₁=s₅-s₂=s₆-s₃=3aT²（T为相邻两计数点间的时间间隔）求出a₁,a₂等再算出的平均值即为物体运动的加速度。

实验步骤

    把附有滑轮的长木板平放在桌面上，并使滑轮伸出桌面，打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，并连接好电路；把一细绳拴在小车上，并跨过滑轮，另一端固定在小车上；把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后放开小车让小车运动；重复三次打三条纸带；选打点清晰的纸带，并以五个连续时间间隔（即0.1秒）为计时单位；确定记数点，测出的长度s₁,s₂,...s₆，计算a₁,a₂,a₃；求出a的平均值。

注意事项

    1.纸带和细绳要与木板平行，小车运动要平稳；小车的加速度应适当大一些；要防止钩码落地和小车跟定滑轮相撞。处理数据时应注意：上述求加速度的公式中是连续相邻相等时间内的位移，不要误认为是运动的总位移。打纸带时应先接通电源后放开小车。

    2.钩码的重力要远大于小车的重力。因为G _钩码 =(m_钩码 +m_小车 )a ,所以m_小车 越小越好。误差越小。

　　由实验可知：根据纸带求加速度通常用公式：  。其中T为打点间隔， 为相邻两段相等时间内的位移差。如果相邻两段相等时间内的位移差越大，则加速度越大。为了减小误差，通常取纸带上的多段打点间隔，用逐差法求几次加速度的值，最后取平均值作结果

1、下图是某同学在做“测定匀变速直线运动的加速度”实验中的一条纸带，每相邻两个计数点中间都有四个点未画出。打点计时器接在频率为50Hz的电源上。则v_B=____，v_C=____，    纸带的加速度a=____。

2 、用打点计时器研究匀变速直线运动时，如图所示的是某次实验得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F为计数点，每打5个点作为一个计数点（交流电频率为50Hz），那么：（1）小车的加速度的平均值a=______m/s²；（2）当打点计时器打下D点时，小车的速度大小V_D=______m/s；（3）如果在某次实验中，交流电的频率偏高50Hz，设f>50Hz，则测量的加速度值与真实的加速度值相比是______（填“偏大”“相等”“偏小”）。（图中数据为该点到O点的距离）

 3、做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电源的频率为50Hz，由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，按图所示，使每一条纸带下端与x轴重合，左边与y轴平行，将纸带段粘贴在直角坐标系中，则小车运动的加速度是___    m/s²（保留两位有效数字）。

伽利略提出 F∝a的关系

    伽利略在对落体运动的研究中，首先提出了加速度这个概念，从此将力与运动区分开来，也即将速度与加速度区分开来，并总结出“作用力按物体运动的速度的变化而成正比例地增加”即F∝a．
    伽利略的思路是这样的，他在对落体运动的研究中，最先定义了匀速运动：“我们称运动是均匀的，是指在任何相等的时间间隔内通过相等的距离”，进而他又给出了瞬时速度的概念：物体在给定时刻的速度，就是物体从该时刻起作匀速运动所具有的速度．这是对速度概念的一个重要扩展．用公式表示为： ， ， 。
    关于变速运动，伽利略是从落体运动的观察和研究入手的．他大胆假定，落体运动是匀加速运动．如何对加速度进行定义呢？伽利略一开始想到的就是某些量之间呈现简单的比例关系．他第一次对加速度的定义是：落体的速度正比于所通过的距离，即： 。
    但他很快领悟到这个定义的逻辑错误．因为根据这个定义，物体通过某段距离的二倍所用的时间将和原来那段距离所用的时间相等，因为在两倍距离的情况下，其速度也是后来速度的两倍，即： ， ，  所以：  
    另外，这个定义也不能描述落体从静止到运动的过渡．伽利略对加速度又进行了重新定义，他用速度的增量△v和用去的时间△t成比例来定义匀加速运动：“若一物体从静止状态出发，并在相等的时间间隔内获得相等的速度增量，则称该物体的运动为匀加速运动．”这样加速度被定义为：  
    伽利略在斜面实验的研究中，对于a是否为恒定数值，他也没有检验过，当时也无法进行检验．今天我们认识到，加速度是一个矢量，它不仅有大小，而且有方向，其单位在国际单位制中为米/秒² 。
    作为加速度概念的扩展，在一般变速直线运动中，通常还引入平均加速度和瞬时加速度概念。