19測(cè)勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度YK

1、1.9、測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加、測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加 速度速度1.9、測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加、測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加 速度速度一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康模阂?、?shí)驗(yàn)?zāi)康模海?）進(jìn)一步練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器）進(jìn)一步練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（2）能根據(jù)紙帶計(jì)算物體勻變速直線運(yùn)動(dòng)的）能根據(jù)紙帶計(jì)算物體勻變速直線運(yùn)動(dòng)的平均速度、瞬時(shí)速度，加速度平均速度、瞬時(shí)速度，加速度1、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器（1）構(gòu)造）構(gòu)造（2）原理）原理復(fù)習(xí)總結(jié)：1 1打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電的計(jì)時(shí)儀器，它每隔打點(diǎn)計(jì)時(shí)器是一種使用交流電的計(jì)時(shí)儀器，它每隔 0.02s0.02s在運(yùn)動(dòng)的物體拖著的紙帶上打一次點(diǎn)，且物體運(yùn)在運(yùn)動(dòng)的物體拖著的紙帶上打

2、一次點(diǎn)，且物體運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)，紙帶跟著運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)，因此紙帶上的點(diǎn)就可以反動(dòng)多遠(yuǎn)，紙帶跟著運(yùn)動(dòng)多遠(yuǎn)，因此紙帶上的點(diǎn)就可以反映和紙帶相連的運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位移和位置，研映和紙帶相連的運(yùn)動(dòng)物體在不同時(shí)刻的位移和位置，研究紙帶上點(diǎn)與點(diǎn)之間的間隔，就可以了解物體運(yùn)動(dòng)的情究紙帶上點(diǎn)與點(diǎn)之間的間隔，就可以了解物體運(yùn)動(dòng)的情況況2. 2. 電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器：電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和電火花計(jì)時(shí)器： (1) (1) 均為計(jì)時(shí)儀器，但所接電源不同電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接均為計(jì)時(shí)儀器，但所接電源不同電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接4-6V 4-6V 低壓交流電源；電火花計(jì)時(shí)器，接低壓交流電源；電火花計(jì)時(shí)器，接 220V 220V 交流電交流電

3、源源(2) (2) 二者的打點(diǎn)周期均為二者的打點(diǎn)周期均為 0.02s0.02s(3) (3) 在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，均應(yīng)先通電再釋放在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，均應(yīng)先通電再釋放物體物體討論與交流1，圖，圖1-9-1是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄的一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情是打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上記錄的一個(gè)物體的運(yùn)動(dòng)情況，這個(gè)物體在做怎樣的運(yùn)動(dòng)情況？況，這個(gè)物體在做怎樣的運(yùn)動(dòng)情況？2，怎樣通過(guò)紙帶求物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度？，怎樣通過(guò)紙帶求物體在某段時(shí)間內(nèi)的平均速度？3，用圖，用圖1-9-2所示的紙帶求物體在計(jì)數(shù)點(diǎn)所示的紙帶求物體在計(jì)數(shù)點(diǎn)b、c、d、e位置時(shí)的瞬時(shí)速度？位置時(shí)的瞬時(shí)速度？4，怎樣求物體運(yùn)動(dòng)的加速度？，怎樣求物體運(yùn)動(dòng)的加

4、速度？5，怎樣根據(jù)紙帶上點(diǎn)的分布特征判斷物體是否在做，怎樣根據(jù)紙帶上點(diǎn)的分布特征判斷物體是否在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)？又怎樣通過(guò)有關(guān)量進(jìn)行測(cè)量，得出勻變速直線運(yùn)動(dòng)？又怎樣通過(guò)有關(guān)量進(jìn)行測(cè)量，得出勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度？勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度？二、測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度二、測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度1、實(shí)驗(yàn)原理（圖象法）：、實(shí)驗(yàn)原理（圖象法）： 勻變速直線運(yùn)動(dòng)的勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度圖象是一條直線，速度圖象是一條直線，其其“斜率斜率”表示加速度。表示加速度。vt0v0vtttvtvvtvat02、實(shí)驗(yàn)器材：、實(shí)驗(yàn)器材： 打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、交流電源、紙帶、交流電源、小車(chē)、細(xì)繩、一端小車(chē)、細(xì)

5、繩、一端固定有滑輪的長(zhǎng)木固定有滑輪的長(zhǎng)木板、刻度尺、鉤碼。板、刻度尺、鉤碼。3.實(shí)驗(yàn)演示：實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)步驟觀看演示觀看演示提出見(jiàn)解提出見(jiàn)解發(fā)現(xiàn)問(wèn)題發(fā)現(xiàn)問(wèn)題實(shí)驗(yàn)中要實(shí)驗(yàn)中要注意的問(wèn)題注意的問(wèn)題4、數(shù)據(jù)處理：、數(shù)據(jù)處理： 從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開(kāi)頭一從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開(kāi)頭一些比較密集的點(diǎn)子，在后邊便于測(cè)量的地方找一個(gè)開(kāi)些比較密集的點(diǎn)子，在后邊便于測(cè)量的地方找一個(gè)開(kāi)始點(diǎn)。為了測(cè)量方便和減小誤差，通常不用每打一次始點(diǎn)。為了測(cè)量方便和減小誤差，通常不用每打一次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間的單位，而用每打五次點(diǎn)的時(shí)間作點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間的單位，而用每打五次點(diǎn)的時(shí)間作為時(shí)間的單位，就是為時(shí)

6、間的單位，就是T=0.025=0.1s。在選好的開(kāi)始。在選好的開(kāi)始點(diǎn)下面標(biāo)明點(diǎn)下面標(biāo)明0，在第六點(diǎn)下面標(biāo)明，在第六點(diǎn)下面標(biāo)明1，在第十一點(diǎn)下面，在第十一點(diǎn)下面標(biāo)明標(biāo)明2，在第十六點(diǎn)下面標(biāo)明，在第十六點(diǎn)下面標(biāo)明3，點(diǎn)，點(diǎn)1、2、3、4叫做計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖所示。兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的叫做計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖所示。兩個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別是距離分別是x1、x2、x30123x1x2x3注意事項(xiàng)4、數(shù)據(jù)處理：、數(shù)據(jù)處理：例、在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，得到如下紙帶：例、在研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，得到如下紙帶：計(jì)數(shù)點(diǎn)序號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)序號(hào)1234567計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻（計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻（s）0.10.20.30.40.

7、50.60.7通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度（通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度（cms）2.44.05.67.18.810.411.90123x1x2x3Txxv2211Txxv2322Txxvnnn21由由 各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度填入下表：各計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度填入下表： 4、數(shù)據(jù)處理：、數(shù)據(jù)處理：計(jì)數(shù)點(diǎn)序號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)序號(hào)1234567計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻（計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻（s）0.10.20.30.40.50.60.7通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度（通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度（cms）2.44.05.67.18.810.411.9024681012t/s0.10.20.3 0.40.5 0.6 0.70.8v(cms-1) 根據(jù)數(shù)據(jù)描根據(jù)數(shù)據(jù)描點(diǎn)，畫(huà)一條直線，點(diǎn)，畫(huà)

8、一條直線，讓直線盡可能地通讓直線盡可能地通過(guò)較多的點(diǎn)，沒(méi)在過(guò)較多的點(diǎn)，沒(méi)在直線上的點(diǎn)均分在直線上的點(diǎn)均分在兩側(cè)。兩側(cè)。補(bǔ)充：補(bǔ)充：相鄰逐差法處理數(shù)據(jù)相鄰逐差法處理數(shù)據(jù) 等效為等效為x=x6x1=5aT2求解求解 不能充分利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，偶然誤差大不能充分利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，偶然誤差大22132435465xxxxxxxxxxxaT 32435465211234522222,xxxxxxxxxxaaaaaTTTTT1234561255aaaaaxxaT分組隔項(xiàng)逐差法求分組隔項(xiàng)逐差法求a平均值平均值 原理：原理：x =Xm-Xn=(m-n)aT2 1235263412221()33333aaaxxxxxx

9、aTTT526341123222,333xxxxxxaaaTTT24152633xxxxxxxaT 優(yōu)點(diǎn)：充分利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，減小偶然誤差優(yōu)點(diǎn)：充分利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，減小偶然誤差誤差分析誤差分析課后思考課后思考：思考課本拓展部分處理紙：思考課本拓展部分處理紙帶的做法帶的做法 232165433Txxxxxxa數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理 5選擇一條理想的紙帶，是指紙帶上的點(diǎn)選擇一條理想的紙帶，是指紙帶上的點(diǎn)跡清晰，適當(dāng)舍棄點(diǎn)密集部分，適當(dāng)選取跡清晰，適當(dāng)舍棄點(diǎn)密集部分，適當(dāng)選取計(jì)數(shù)點(diǎn)，弄清楚所選的時(shí)間間隔計(jì)數(shù)點(diǎn)，弄清楚所選的時(shí)間間隔T等于多少等于多少秒秒 6每打好一條紙帶，將定位軸上的復(fù)寫(xiě)紙每打好一條紙帶，將定

10、位軸上的復(fù)寫(xiě)紙換個(gè)位置，以保證打點(diǎn)清晰換個(gè)位置，以保證打點(diǎn)清晰 7不要分段測(cè)量各段位移，應(yīng)盡可能地一不要分段測(cè)量各段位移，應(yīng)盡可能地一次測(cè)量完畢次測(cè)量完畢(可先統(tǒng)一量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到計(jì)數(shù)可先統(tǒng)一量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到計(jì)數(shù)起點(diǎn)起點(diǎn)O之間的距離之間的距離)讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到毫米讀數(shù)時(shí)應(yīng)估讀到毫米的下一位的下一位 注意事項(xiàng)：注意事項(xiàng)： 8要區(qū)分打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)和人為要區(qū)分打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的計(jì)時(shí)點(diǎn)和人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，一般在紙帶上每隔選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，一般在紙帶上每隔4個(gè)點(diǎn)取個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即時(shí)間間隔為一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即時(shí)間間隔為T(mén)0.025 s0.1 s. 9在坐標(biāo)紙上畫(huà)在坐標(biāo)紙上畫(huà)vt圖象時(shí)，注意坐標(biāo)軸圖象時(shí)，注意坐

11、標(biāo)軸單位長(zhǎng)度的選取，應(yīng)使圖象盡量分布在較單位長(zhǎng)度的選取，應(yīng)使圖象盡量分布在較大的坐標(biāo)平面內(nèi)大的坐標(biāo)平面內(nèi) 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理三、三、誤差和有效數(shù)字誤差和有效數(shù)字 1、誤差：、誤差： 是測(cè)量值與真實(shí)值之間的差異是測(cè)量值與真實(shí)值之間的差異 按產(chǎn)生原因分為按產(chǎn)生原因分為系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差和和偶然誤差偶然誤差 由于誤差的存在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有不準(zhǔn)確性由于誤差的存在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有不準(zhǔn)確性 2、有效數(shù)字：、有效數(shù)字： 帶有一位不準(zhǔn)確數(shù)字帶有一位不準(zhǔn)確數(shù)字的近似數(shù)字叫做的近似數(shù)字叫做有效數(shù)字有效數(shù)字 有效數(shù)字的位數(shù)有效數(shù)字的位數(shù)從左起第一個(gè)不是零從左起第一個(gè)不是零的數(shù)字算起的數(shù)字算起關(guān)于系統(tǒng)誤差關(guān)于系統(tǒng)誤差 1、產(chǎn)生原

12、因：儀器不準(zhǔn)確、實(shí)驗(yàn)方法、產(chǎn)生原因：儀器不準(zhǔn)確、實(shí)驗(yàn)方法粗略及實(shí)驗(yàn)原理不完善粗略及實(shí)驗(yàn)原理不完善 2、特點(diǎn)：多次做同一實(shí)驗(yàn)時(shí)，誤差總、特點(diǎn)：多次做同一實(shí)驗(yàn)時(shí)，誤差總偏大或偏小偏大或偏小 3、改進(jìn)方法：校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)儀器、改進(jìn)實(shí)、改進(jìn)方法：校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)儀器、改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法及設(shè)計(jì)原理更完善的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)方法及設(shè)計(jì)原理更完善的實(shí)驗(yàn)關(guān)于偶然誤差關(guān)于偶然誤差 1、產(chǎn)生原因：各種偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)者、產(chǎn)生原因：各種偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)者、測(cè)量?jī)x器、被測(cè)物理量的影響而產(chǎn)生測(cè)量?jī)x器、被測(cè)物理量的影響而產(chǎn)生的的 2、特點(diǎn)：誤差有時(shí)偏大有時(shí)偏小，且、特點(diǎn)：誤差有時(shí)偏大有時(shí)偏小，且偏大或偏小的概率相同偏大或偏小的概率相同 3、改進(jìn)方法：多次測(cè)

13、量取平均值、改進(jìn)方法：多次測(cè)量取平均值小試身手 有效數(shù)字的位數(shù)判斷0.03 3.00 0.90 1.2109四、小結(jié) 學(xué)會(huì)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器 利用V-t圖像法和逐差法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度 實(shí)驗(yàn)中的誤差和有效數(shù)字例：在例：在“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄紙帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。計(jì)時(shí)器所用電用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄紙帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為源的頻率為50Hz，圖為一次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，圖為一次實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，按紙帶上每相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間都有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，按時(shí)間順序取時(shí)間順序取0、1

14、、2、3、4、5六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，用米尺六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，用米尺量出量出1、2、3、4、5點(diǎn)到點(diǎn)到0點(diǎn)的距離如圖所示（單位：點(diǎn)的距離如圖所示（單位：cm）。）。 由紙帶數(shù)據(jù)計(jì)算可得計(jì)數(shù)點(diǎn)由紙帶數(shù)據(jù)計(jì)算可得計(jì)數(shù)點(diǎn)4所代表時(shí)刻的即所代表時(shí)刻的即時(shí)速度大小時(shí)速度大小v4_ms，小車(chē)的加速度，小車(chē)的加速度大小大小a_ms2。解析解析: : T=0.025=0.1 s(1) 第四個(gè)記數(shù)點(diǎn)在第四個(gè)記數(shù)點(diǎn)在3到到5的中間時(shí)刻的中間時(shí)刻,根據(jù)中間時(shí)刻根據(jù)中間時(shí)刻的速度等于這段時(shí)間的平均速度的速度等于這段時(shí)間的平均速度534352ddvvTv4=0.405m/sx1=d1=1.40cmx2=d2d1=(3.551.40) cm=2.15cmx3=d3d2=(6.453.55) cm=2.90cmx4=d4d3=(10.156.45) cm=3.70cmx5=d5d4=(14.5510.15) cm=4.40cmx6=d6d5=(19.7014.55) cm=5.15cm解析解析: : T=0.025=0.1 s2222141/77. 01 . 0310)40. 170. 3(3smTxxax1=d1=1.40cmx2=d2d1=(3.5