第1章 9. 測定勻變速直線運動的加速度

1、.9. 測定勻變速直線運動的加速一、實驗?zāi)康?進一步練習(xí)利用紙帶求加速度的方法2知道判斷物體做勻變速直線運動的方法3會利用逐差法和v­t圖像法求加速度4知道誤差、有效數(shù)字的概念，能分析簡單的實驗誤差現(xiàn)象二、實驗原理利用打點計時器打出紙帶，測量計數(shù)點間距，計算出各時刻的速度1利用紙帶判斷物體是否做勻變速直線運動的方法1沿直線運動的物體在連續(xù)相等時間內(nèi)不同時刻的速度分別為v1、v2、v3、v4、，假設(shè)v2v1v3v2v4v3，那么說明物體在相等時間內(nèi)速度的增量相等，由此說明物體在做勻變速直線運動，即a.2沿直線運動的物體在連續(xù)相等時間內(nèi)的位移分別為x1、x2、x3、x4，假設(shè)xx2x1x

2、3x2x4x3，那么說明物體在做勻變速直線運動，且xaT2.2速度、加速度的求解方法1“平均速度法求速度，即vn，如圖1­9­1所示圖1­9­12“逐差法求加速度，即a1，a2，a3，然后取平均值，即，這樣使所給數(shù)據(jù)全部得到利用，以進步準(zhǔn)確性3“圖像法求加速度，即由“平均速度法求出多個點的速度，畫出v­t圖線，直線的斜率即加速度三、實驗器材打點計時器、紙帶、一端附有定滑輪的長木板、小車、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、交流電源、導(dǎo)線.一、實驗步驟1如圖1­9­2所示，把附有滑輪的長木板放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長

3、木板上沒有滑輪的一端，連接好電路圖1­9­22把一條細(xì)繩拴在小車上，使細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上鉤碼，將紙帶穿過打點計時器，并把紙帶的一端固定在小車的后面3把小車停在靠近打點計時器處，接通電源后，釋放小車，讓小車拖著紙帶運動，打點計時器就在紙帶上打下一行小點4打完一次紙帶后，立即關(guān)閉電源，換上新的紙帶，增減所掛鉤碼，重復(fù)實驗兩次5數(shù)據(jù)處理：用逐差法計算加速度二、數(shù)據(jù)處理1表格法1從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開場一些比較密集的點，在后面便于測量的地方找一個開場點，作為計數(shù)始點，以后依次每五個點取一個計數(shù)點，并標(biāo)明0、1、2、3、4，測量各計數(shù)點到0點的間隔 x，并記錄

4、填入表中位置編號012345時間t/sx/mv/m·s12分別計算出與所求點相鄰的兩計數(shù)點之間的間隔 x1、x2、x3.3利用一段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度求得各計數(shù)點1、2、3、4、5的瞬時速度，填入上面的表格中4根據(jù)表格的數(shù)據(jù)，分析速度隨時間怎么變化2圖像法1在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系，橫軸表示時間、縱軸表示速度，并根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點2畫一條直線，讓這條直線通過盡可能多的點，不在線上的點均勻分布在直線的兩側(cè)，偏向比較大的點忽略不計，如圖1­9­3所示圖1­9­33觀察所得到的直線，分析物體的速度隨時間的變化規(guī)律

5、三、誤差分析1木板的粗糙程度不同，摩擦不均勻2根據(jù)紙帶測量的位移有誤差，從而計算出的瞬時速度有誤差3作v­t圖像時單位選擇不適宜或人為作圖不準(zhǔn)確帶來誤差四、本卷須知1開場釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點計時器2先接通電源，等打點穩(wěn)定后，再釋放小車3打點完畢，立即斷開電源4選取一條點跡明晰的紙帶，適當(dāng)舍棄點密集部分，適中選取計數(shù)點注意計數(shù)點與計時點的區(qū)別，弄清楚所選的時間間隔T等于多少秒5要防止鉤碼落地，防止小車跟滑輪相碰，當(dāng)小車到達滑輪前及時用手按住6要區(qū)分打點計時器打出的計時點和人為選取的計數(shù)點，一般在紙帶上每隔4個點取一個計數(shù)點，即時間間隔為t0.02×5 s0.1 s.7

6、在坐標(biāo)紙上畫v­t圖像時，注意坐標(biāo)軸單位長度的選取，應(yīng)使圖像盡量分布在較大的坐標(biāo)平面內(nèi).實驗探究1實驗步驟的考察在“測定勻變速直線運動的加速度的實驗中，是用打點計時器在紙帶上打的點記錄小車的運動情況某同學(xué)做此實驗時步驟如下：A拉住紙帶，將小車移至靠近打點計時器處，放開紙帶，再接通電源B將打點計時器固定在長木板上，并接好電路C把一條繩拴在小車上，細(xì)繩跨過定滑輪，下面掛上適當(dāng)?shù)你^碼D小車停頓運動后，直接取下紙帶E將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔F換上新紙帶，重復(fù)操作三次，然后從各紙帶中選取一條明晰的進展數(shù)據(jù)處理其中錯誤或遺漏的步驟有：1_；2_將以上步驟完善后按合理的順序填

7、寫在下面橫線上_【解析】實驗過程中應(yīng)先接通電源再放開紙帶，取下紙帶前應(yīng)先斷開電源，所以錯誤操作是A、D步驟根據(jù)實驗的過程，合理順序為BECADF.【答案】1A中應(yīng)先通電，再放開紙帶2D中取下紙帶前應(yīng)先斷開電源BECADF實驗探究2實驗數(shù)據(jù)的處理在用電火花打點計時器或電磁打點計時器研究勻變速直線運動的實驗中，某同學(xué)打出了一條紙帶，計時器打點的時間間隔為0.02 s，他按打點先后順序每5個點取1個計數(shù)點，得到了O、A、B、C、D等幾個計數(shù)點，如圖1­9­4所示，那么相鄰兩個計數(shù)點之間的時間間隔為 _s用刻度尺量得OA1.50 cm，AB1.90 cm，BC2.30 cm，CD2

8、.70 cm.由此可知，紙帶做 _選填“勻加速或“勻減速運動，打C點時紙帶的速度大小為_m/s.物體運動的加速度為_m/s2.結(jié)果保存兩位有效數(shù)字圖1­9­4【解析】按打點先后順序每5個點取1個計數(shù)點，那么計數(shù)點之間的時間間隔為0.1 s.xABOABCABCDBC0.40 cm.那么紙帶做勻加速運動vC m/s0.25 m/sa m/s20.40 m/s2.【答案】0.10勻加速0.250.40實驗探究3創(chuàng)新實驗設(shè)計如圖1­9­5所示，一個小球沿斜面向下運動，用每間隔 s曝光一次的頻閃相機拍攝不同時刻小球位置的照片，即照片上出現(xiàn)的相鄰兩個小球的像之間的時間間隔為 s，測得小球在幾個連續(xù)相等時間內(nèi)位移數(shù)據(jù)見表，那么圖1­9­5x1/cmx2/cmx3/cmx4/cm8.209.3010.4011.501小球在連續(xù)相鄰相等時間內(nèi)的位移之差_選填“相等或“不相等，小球的運動性質(zhì)屬于_直線運動2有甲、乙兩位同學(xué)計算小球加速度方法如下：甲同學(xué)：a1，a2，a3，a乙同學(xué)：a1，a2，a你認(rèn)為甲、乙中哪位同學(xué)的計算方法正確？_，加速度值為_m/s2.3圖中頻閃相機拍攝第二張照片的時刻小球瞬時速度為_m/s.【解析】1根據(jù)表格中位移數(shù)據(jù)可知，x4x3x3x2x2x11.1 cm，那么小球在連續(xù)相鄰相等時間內(nèi)的位移之差相等，