第1章 9. 測(cè)定勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度

1、.9. 測(cè)定勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?進(jìn)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(xiàn)運(yùn)動(dòng)的方法3會(huì)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(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)誤差現(xiàn)象二、實(shí)驗(yàn)原理利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶，測(cè)量計(jì)數(shù)點(diǎn)間距，計(jì)算出各時(shí)刻的速度1利用紙帶判斷物體是否做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的方法1沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)不同時(shí)刻的速度分別為v1、v2、v3、v4、，假設(shè)v2v1v3v2v4v3，那么說(shuō)明物體在相等時(shí)間內(nèi)速度的增量相等，由此說(shuō)明物體在做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，即a.2沿直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的物體在連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)的位移分別為x1、x2、x3、x4，假設(shè)xx2x1x

2、3x2x4x3，那么說(shuō)明物體在做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，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(jìn)步準(zhǔn)確性3“圖像法求加速度，即由“平均速度法求出多個(gè)點(diǎn)的速度，畫(huà)出v­t圖線(xiàn)，直線(xiàn)的斜率即加速度三、實(shí)驗(yàn)器材打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小車(chē)、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、交流電源、導(dǎo)線(xiàn).一、實(shí)驗(yàn)步驟1如圖1­9­2所示，把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)

3、木板上沒(méi)有滑輪的一端，連接好電路圖1­9­22把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上，使細(xì)繩跨過(guò)滑輪，下邊掛上鉤碼，將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把紙帶的一端固定在小車(chē)的后面3把小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源后，釋放小車(chē)，讓小車(chē)拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一行小點(diǎn)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(shí)驗(yàn)兩次5數(shù)據(jù)處理：用逐差法計(jì)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(kāi)場(chǎng)一些比較密集的點(diǎn)，在后面便于測(cè)量的地方找一個(gè)開(kāi)場(chǎng)點(diǎn)，作為計(jì)數(shù)始點(diǎn)，以后依次每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，并標(biāo)明0、1、2、3、4，測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的間隔 x，并記錄

4、填入表中位置編號(hào)012345時(shí)間t/sx/mv/m·s12分別計(jì)算出與所求點(diǎn)相鄰的兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的間隔 x1、x2、x3.3利用一段時(shí)間內(nèi)的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5的瞬時(shí)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(shí)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(shí)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(diǎn)2畫(huà)一條直線(xiàn)，讓這條直線(xiàn)通過(guò)盡可能多的點(diǎn)，不在線(xiàn)上的點(diǎn)均勻分布在直線(xiàn)的兩側(cè)，偏向比較大的點(diǎn)忽略不計(jì)，如圖1­9­3所示圖1­9­33觀察所得到的直線(xiàn)，分析物體的速度隨時(shí)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(cè)量的位移有誤差，從而計(jì)算出的瞬時(shí)速度有誤差3作v­t圖像時(shí)單位選擇不適宜或人為作圖不準(zhǔn)確帶來(lái)誤差四、本卷須知1開(kāi)場(chǎng)釋放小車(chē)時(shí)，應(yīng)使小車(chē)靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器2先接通電源，等打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放小車(chē)3打點(diǎn)完畢，立即斷開(kāi)電源4選取一條點(diǎn)跡明晰的紙帶，適當(dāng)舍棄點(diǎn)密集部分，適中選取計(jì)數(shù)點(diǎn)注意計(jì)數(shù)點(diǎn)與計(jì)時(shí)點(diǎn)的區(qū)別，弄清楚所選的時(shí)間間隔T等于多少秒5要防止鉤碼落地，防止小車(chē)跟滑輪相碰，當(dāng)小車(chē)到達(dá)滑輪前及時(shí)用手按住6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4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即時(shí)間間隔為t0.02×5 s0.1 s.7

6、在坐標(biāo)紙上畫(huà)v­t圖像時(shí)，注意坐標(biāo)軸單位長(zhǎng)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(shí)驗(yàn)探究1實(shí)驗(yàn)步驟的考察在“測(cè)定勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的加速度的實(shí)驗(yàn)中，是用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打的點(diǎn)記錄小車(chē)的運(yùn)動(dòng)情況某同學(xué)做此實(shí)驗(yàn)時(shí)步驟如下：A拉住紙帶，將小車(chē)移至靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，放開(kāi)紙帶，再接通電源B將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上，并接好電路C把一條繩拴在小車(chē)上，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，下面掛上適當(dāng)?shù)你^碼D小車(chē)停頓運(yùn)動(dòng)后，直接取下紙帶E將紙帶固定在小車(chē)尾部，并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)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(jìn)展數(shù)據(jù)處理其中錯(cuò)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(xiě)在下面橫線(xiàn)上_【解析】實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)先接通電源再放開(kāi)紙帶，取下紙帶前應(yīng)先斷開(kāi)電源，所以錯(cuò)誤操作是A、D步驟根據(jù)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程，合理順序?yàn)锽ECADF.【答案】1A中應(yīng)先通電，再放開(kāi)紙帶2D中取下紙帶前應(yīng)先斷開(kāi)電源BECADF實(shí)驗(yàn)探究2實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理在用電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)打出了一條紙帶，計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02 s，他按打點(diǎn)先后順序每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，得到了O、A、B、C、D等幾個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如圖1­9­4所示，那么相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)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(yùn)動(dòng)，打C點(diǎn)時(shí)紙帶的速度大小為_(kāi)m/s.物體運(yùn)動(dòng)的加速度為_(kāi)m/s2.結(jié)果保存兩位有效數(shù)字圖1­9­4【解析】按打點(diǎn)先后順序每5個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，那么計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1 s.xABOABCABCDBC0.40 cm.那么紙帶做勻加速運(yùn)動(dòng)vC m/s0.25 m/sa m/s20.40 m/s2.【答案】0.10勻加速0.250.40實(shí)驗(yàn)探究3創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如圖1­9­5所示，一個(gè)小球沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，用每間隔 s曝光一次的頻閃相機(jī)拍攝不同時(shí)刻小球位置的照片，即照片上出現(xiàn)的相鄰兩個(gè)小球的像之間的時(shí)間間隔為 s，測(cè)得小球在幾個(gè)連續(xù)相等時(shí)間內(nèi)位移數(shù)據(jù)見(jiàn)表，那么圖1­9­5x1/cmx2/cmx3/cmx4/cm8.209.3010.4011.501小球在連續(xù)相鄰相等時(shí)間內(nèi)的位移之差_選填“相等或“不相等，小球的運(yùn)動(dòng)性質(zhì)屬于_直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)2有甲、乙兩位同學(xué)計(jì)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(jì)算方法正確？_，加速度值為_(kāi)m/s2.3圖中頻閃相機(jī)拍攝第二張照片的時(shí)刻小球瞬時(shí)速度為_(kāi)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(shí)間內(nèi)的位移之差相等，