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度 怎樣探究物體速度的變化規(guī)律？1.打點計時器可以測量什么物理量?2.通過打點計時器可以間接測量什么物理量？兩點間的平均速度某點的瞬時速度加速度時間【知識回顧】1.了解打點計時器的原理，理解紙帶中所包含的物體運動的信息（時間、位移）。2.會正確安裝打點計時器，會使用打點計時器和毫米刻度尺測勻變速直線運動的加速度。3.通過紙帶處理記牢勻變速直線運動的規(guī)律，知道測量誤差和有效數(shù)字。（重點）一、實驗器材：電磁打點計時器， 學(xué)生電源，導(dǎo)線，紙帶，刻度尺， 投影儀，長木板，小車，鉤碼。實驗探究二、實驗原理1打點計時器是一種使用交流電的計時儀器，它每隔 0.02s打一次點，因此

2、紙帶上的點就表示和紙帶相連的運動物體在不同時刻的位置，研究紙帶上點與點之間的間隔，就可以了解物體運動的情況。2. 電磁打點計時器和電火花計時器：(1)均為計時儀器，但所接電源不同。 電磁打點計時器接46V低壓交流電源； 電火花計時器，接220V交流電源。(2)二者的打點周期均為0.02s。(3)在實驗過程中，均應(yīng)先通電源再釋放物體。3.電磁打點計時器的工作原理4.電火花計時器的工作原理5.數(shù)據(jù)分析：參見教材中第36頁圖1-9-1和圖1-9-2，觀察二者區(qū)別，分析二者分別代表何種運動。答：圖1-9-1中，各點間距幾乎相等，應(yīng)為勻速直線運動；圖1-9-2中，各點間距不斷增加，可能是勻加速直線運動。

3、6選取計數(shù)點，分析相鄰時間間隔的位移之差恒定。t為每隔五個點的時間間隔：0.1s則兩個連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)的位移差：7數(shù)據(jù)處理方法討論： 隔項逐差法進行平均值計算可見只利用了 ，中間 ， 被抵消了，沒有得到利用。常用方法所以，采用分組隔項逐差法，分為兩大組： 為一組， 為另一組。可知：數(shù)據(jù)得以充分利用，從而減少了誤差。三、分組實驗1.實驗注意事項： （1）加速度應(yīng)適當大一點，以便能在紙帶上長約50的范圍內(nèi)清楚地取78個計數(shù)點。（2）要防止鉤碼落地以及小車與滑輪相撞，打完點后及時斷開電源。 （3）每打好一條紙帶，將定位軸上的復(fù)寫紙換個位置，以保證打的點清楚。（4）每5個點選取一個計數(shù)點，選取的計

4、數(shù)點不少于6 個。 （5）不要分段測量位移，應(yīng)盡可能統(tǒng)一測量各計數(shù)點到起點的距離。讀數(shù)時應(yīng)估讀出毫米的下一位。2. 數(shù)據(jù)處理： 引入“測量誤差” “有效數(shù)字”：帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字。3.按教材37頁的實驗步驟完成實驗4.根據(jù)實驗結(jié)果，完成教材第37頁的表格以及第38頁的圖像。四、思考與討論1.怎樣利用紙帶求出相應(yīng)點的瞬時速度？ 平均速度 中間時刻速度2.將紙帶從分界點剪斷，將剪得的幾段紙帶按順序貼在坐標中，可得到一條表示v-t圖的圖線，即可通過該圖像求加速度想想這是為什么？3.“誤差和有效數(shù)字”。五、頻閃照相法及其應(yīng)用頻閃照相 與打點計時器記錄的信息相比較，頻閃照相是如何記錄時間信息及

5、位移信息呢？ 頻閃燈的閃光頻率相當于打點計時器交流電的頻率，而相同時間出現(xiàn)的影像相當于打點計時器打出的點，因此頻閃照片記錄了物體運動的時間和位移。利用頻閃照片求物體的速度和加速度，同紙帶的處理方法?，F(xiàn)在你明白了嗎？六、知識拓展：加速度傳感器 加速度傳感器是一種可以對物體運動過程中的加速度進行測量的電子設(shè)備，可以用來對物體的姿態(tài)或者運動方向進行檢測，比如其中WII和iPhone的經(jīng)典應(yīng)用。N95利用內(nèi)置的加速度傳感器，讓用戶可以通過機身的擺動進行各種操作，包括主菜單操作、圖片瀏覽、切歌操作甚至進行游戲的控制等，非常全面，甚至超越了蘋果iPhone的動作感應(yīng)功能的應(yīng)用范疇。MMA7260的這個三軸

6、加速度傳感器，可以用在自由落體探測、動作傳感等場合，并且具有較高的靈敏度。加速度視頻傳感器演示注意液晶顯示器中的讀數(shù)變化各類加速度傳感器展示應(yīng)用舉例理論介紹自主學(xué)習(xí)討論、學(xué)習(xí)對數(shù)據(jù)的處理錄像學(xué)以致用數(shù)據(jù)應(yīng)用探究實驗視頻學(xué)習(xí)操作1.關(guān)于計數(shù)點的下列說法中正確的是( )A.用計數(shù)點進行測量計算，既方便，又可減小誤差B.相鄰計數(shù)點間的時間間隔是相等的 C.相鄰計數(shù)點間的距離是相等的D.計數(shù)點是從計時器打出的實際點中選出來的，相鄰計數(shù)點間點跡的個數(shù)相等 ABD2.為了計算加速度，合理的方法是（ ） A根據(jù)任意兩計數(shù)點的速度用公式算出加速度B根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v t圖，量出其傾角，由公式a = tg求出加

7、速度C根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出vt 圖，由圖線上相距較遠的兩點所對應(yīng)的速度、時間，用公式 算出加速度D依次算出通過連續(xù)兩計數(shù)點間的加速度，算出平均值作為小車的加速度 解析：方法A和方法D僅用兩個計數(shù)點求加速度，偶然誤差較大。由于在物理圖像中，兩坐標軸的分度大小往往是不相等的，根據(jù)同一組數(shù)據(jù)，可以畫出傾角不同的許多圖線，方法B是錯誤的。正確的方法是根據(jù)圖線找出不同時刻所對應(yīng)的速度值，然后利用公式算出加速度，即方法 C。3下圖是某同學(xué)在做勻變速直線運動實驗中獲得的一條紙帶。(1)已知打點計時器電源頻率為50 Hz，則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為_。(2)A、B、C、D是紙帶上四個計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出從圖中讀出A、B兩點間距x_；C點對應(yīng)的速度是_(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。答案：(1)0.02 s(2)0.70 cm（0.68 0.72 cm均正確） 0.100 m/s4.在“測定勻變速直線運動的加速度”的實驗中，用打點計時器記錄紙帶運動的時間。計時器所用電源的頻率為50Hz，圖為一次實驗得到的一條紙帶，紙帶上每相鄰的兩計數(shù)點間都有四個點未畫出，按時間順序取0、1、2、3、4、5六個計數(shù)點，用米尺量出1、2、3、4、5點到0點的距離如圖所示（單位：cm）。由紙帶數(shù)據(jù)計算可得計數(shù)點4所代表時刻的即時速度大小v4 _m