測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)加速度(自做)

測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度南溪一中劉林實(shí)驗(yàn)?zāi)康?.學(xué)會(huì)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器。2.學(xué)會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究勻變速直線運(yùn)動(dòng),掌握判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法。3.學(xué)會(huì)計(jì)算某點(diǎn)的瞬時(shí)速度。4.測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度。實(shí)驗(yàn)原理1.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器(1)作用：計(jì)時(shí)儀器，每隔0.02s打一次點(diǎn).(3)紙帶上點(diǎn)的意義①表示和紙帶相連的物體在不同時(shí)刻的位置；②通過研究紙帶上各點(diǎn)之間的間隔，可以判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況.電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器實(shí)驗(yàn)原理2.利用紙帶判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法(1)沿直線運(yùn)動(dòng)的物體在連續(xù)相等的時(shí)間內(nèi)的位移分別為x1、x2、x3、x4…，若Δx＝

x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…＝xn－xn-1，則說明物體在做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，

即Δx=aT2實(shí)驗(yàn)原理(1)“平均速度法”求瞬時(shí)速度，即3.瞬時(shí)速度、加速度的求解方法實(shí)驗(yàn)原理(2)加速度的求解：1.公式法利用或利用實(shí)驗(yàn)原理(2)“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，以提高準(zhǔn)確性.x1

x2

x3

x4

x5

x60123456實(shí)驗(yàn)原理（3）“圖像法”求加速度

由“平均速度法”求出多個(gè)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，建立坐標(biāo)系，畫出V-T圖像，由圖線的斜率求出加速度。實(shí)驗(yàn)器材電火花打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶交流電源小車細(xì)繩一端固定有滑輪的長木板刻度尺鉤碼實(shí)驗(yàn)裝置圖實(shí)驗(yàn)步驟1.將長木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路。2.將細(xì)繩一端拴在小車上，另一端掛上適當(dāng)?shù)你^碼上，使之跨過滑輪，調(diào)整裝置，使小車能在長木板上平穩(wěn)地加速滑動(dòng)。3.把紙帶穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器上，并將一端固定在小車的后面。實(shí)驗(yàn)步驟4.把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源,再釋放小車,讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)。于是,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，隨后立刻關(guān)閉電源。5.換上新紙帶，重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次。注意事項(xiàng)1．開始釋放小車時(shí)，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器．2．應(yīng)該是先接通電源，等打點(diǎn)穩(wěn)定后，再釋放小車.3．取下紙帶前，先斷開電源．4．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)選取計(jì)數(shù)點(diǎn)，弄清楚所選的時(shí)間間隔T等于多少秒．5．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T＝0.02×5s＝0.1s.6．在坐標(biāo)紙上畫v－t圖象時(shí)，注意坐標(biāo)軸單位長度的選取，應(yīng)使圖象盡量分布在較大的坐標(biāo)平面內(nèi)．課堂演練在“使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)加速度”的實(shí)驗(yàn)中，除電源、紙帶外，還需選用的儀器是(

)A．停表B．刻度尺C．速度計(jì)D．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器【解析】

由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下的點(diǎn)的間隔數(shù)可知任意兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔，故不需要停表．再利用刻度尺測(cè)出兩點(diǎn)間的距離就可進(jìn)一步求出平均速度，故不需要速度計(jì)．【答案】

BD課堂演練如下圖所示是同一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的4條紙帶，哪條紙帶的加速度最大(

)【解析】

4條紙帶的時(shí)間間隔相等，其中C、D兩條紙帶上的點(diǎn)間隔均勻表明它們是做勻速直線運(yùn)動(dòng)，可看做加速度為0.A、B兩條紙帶上的點(diǎn)間隔在不斷增大，且A條紙帶上的點(diǎn)相鄰間距之差較大，故紙帶A的加速度最大．【答案】

A典型例題某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定加速度，在得到的紙帶上選取七個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)（相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出）,如圖所示，圖中x1=4.81cm，x2=5.29cm,x3=5.76cm，x4=6.25cm，x5=6.71cm，x6=7.21cm。已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電頻率為50Hz，求：（1）判斷該物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。（2）C、D、E、F四點(diǎn)的瞬時(shí)速度。（3）加速度a的大?。ńY(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。ABCDEFGx1x2x3x4x5x6紙帶分析1：瞬時(shí)速度的求解圖中x1=4.81cm，x2=5.29cm,x3=5.76cm，x4=6.25cm，x5=6.71cm，x6=7.21cmVc=VD=VE=VF=ABCDEFGx1x2x3x4x5x6紙帶分析2：加速度的求解瞬時(shí)速度CDEF（m/s）0.550.600.650.70紙帶分析2：加速度的求解2.逐差法求加速度（偶數(shù)組）圖中x1=4.81cm，x2=5.29cm,x3=5.76cm，x4=6.25cm，x5=6.71cm，x6=7.21cm。Δx1=x4-x1=3a1

T2a1=（x4-x1）

/3T2Δx2=x5–x2=3a2

T2a2=（x

5–x2）

/3T2Δx3=x6–x3=3a3

T2a3=（x6–x3）

/3T2ABCDEFGx1x2x3x4x5x6隨堂演練在某次實(shí)驗(yàn)中，物體拖動(dòng)紙帶做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源頻率為50Hz，實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶如圖所示，紙帶上每相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間都有4個(gè)點(diǎn)未畫出．按時(shí)間順序取0、1、2、3、4、5六個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)中用直尺量出各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離如圖所示(單位：cm)．①在計(jì)數(shù)點(diǎn)1所代表的時(shí)刻，紙帶運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度為v1＝________m/s，物體的加速度a＝______m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)②該同學(xué)在測(cè)量的時(shí)候沒有將計(jì)數(shù)點(diǎn)5的數(shù)值記錄下來，根據(jù)前面的數(shù)值可以推算出計(jì)數(shù)點(diǎn)5到0點(diǎn)的距離為________cm.在“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電源的頻率為50Hz，記錄小車運(yùn)動(dòng)的紙帶如圖所示，在紙帶上選擇6個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E、F，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出，各點(diǎn)到A點(diǎn)的距離依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm.(1)根據(jù)學(xué)過的知識(shí)可以求出小車在B點(diǎn)的速度為vB＝________m/s.CE間的平均速度為________m/s；(2)以打B點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，建立v－t坐標(biāo)系如下圖所示．請(qǐng)?jiān)趫D中作出小車運(yùn)動(dòng)的速度與時(shí)間的關(guān)系圖線；(3)根據(jù)圖線可得小車運(yùn)動(dòng)的加速度為________m/s2.二.誤差和有效數(shù)字:1.誤差(error):測(cè)出的數(shù)值(測(cè)量值)與真實(shí)值之間的差異叫誤差.①系統(tǒng)誤差:

由于儀器本身不精確,或?qū)嶒?yàn)方法粗略,或?qū)嶒?yàn)原理不完善產(chǎn)生.特點(diǎn):測(cè)量值總是大于(或小于)真實(shí)值減小方法:

校準(zhǔn)測(cè)量儀器,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法,設(shè)計(jì)在原理上更完善的實(shí)驗(yàn).產(chǎn)生原因：分類:從誤差的來源看系統(tǒng)誤差偶然誤差②偶然誤差:

由