測定勻變速直線運動加速度(自做)

測定勻變速直線運動的加速度南溪一中劉林實驗?zāi)康?.學(xué)會使用打點計時器。2.學(xué)會用打點計時器研究勻變速直線運動,掌握判斷物體是否做勻變速直線運動的方法。3.學(xué)會計算某點的瞬時速度。4.測定勻變速直線運動的加速度。實驗原理1.打點計時器(1)作用：計時儀器，每隔0.02s打一次點.(3)紙帶上點的意義①表示和紙帶相連的物體在不同時刻的位置；②通過研究紙帶上各點之間的間隔，可以判斷物體的運動情況.電磁打點計時器實驗原理2.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)相等的時間內(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動，

即Δx=aT2實驗原理(1)“平均速度法”求瞬時速度，即3.瞬時速度、加速度的求解方法實驗原理(2)加速度的求解：1.公式法利用或利用實驗原理(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實驗原理（3）“圖像法”求加速度

由“平均速度法”求出多個點的瞬時速度，建立坐標(biāo)系，畫出V-T圖像，由圖線的斜率求出加速度。實驗器材電火花打點計時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驗裝置圖實驗步驟1.將長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時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。3.把紙帶穿過打點計時器上，并將一端固定在小車的后面。實驗步驟4.把小車停在靠近打點計時器處，先接通電源,再釋放小車,讓小車拖著紙帶運動。于是,打點計時器就在紙帶上打下一系列的點，隨后立刻關(guān)閉電源。5.換上新紙帶，重復(fù)實驗三次。注意事項1．開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點計時器．2．應(yīng)該是先接通電源，等打點穩(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，是指紙帶上的點跡清晰，適當(dāng)舍棄點密集部分，適當(dāng)選取計數(shù)點，弄清楚所選的時間間隔T等于多少秒．5．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T＝0.02×5s＝0.1s.6．在坐標(biāo)紙上畫v－t圖象時，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“使用打點計時器測加速度”的實驗中，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D．打點計時器【解析】

由打點計時器在紙帶上打下的點的間隔數(shù)可知任意兩點間的時間間隔，故不需要停表．再利用刻度尺測出兩點間的距離就可進一步求出平均速度，故不需要速度計．【答案】

BD課堂演練如下圖所示是同一打點計時器打出的4條紙帶，哪條紙帶的加速度最大(

)【解析】

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

A典型例題某同學(xué)用打點計時器測定加速度，在得到的紙帶上選取七個計數(shù)點（相鄰兩個計數(shù)點之間還有四個點未畫出）,如圖所示，圖中x1=4.81cm，x2=5.29cm,x3=5.76cm，x4=6.25cm，x5=6.71cm，x6=7.21cm。已知打點計時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動。（2）C、D、E、F四點的瞬時速度。（3）加速度a的大小（結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）。ABCDEFGx1x2x3x4x5x6紙帶分析1：瞬時速度的求解圖中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隨堂演練在某次實驗中，物體拖動紙帶做勻加速直線運動，打點計時器所用的電源頻率為50Hz，實驗得到的一條紙帶如圖所示，紙帶上每相鄰的兩個計數(shù)點之間都有4個點未畫出．按時間順序取0、1、2、3、4、5六個計數(shù)點，實驗中用直尺量出各計數(shù)點到0點的距離如圖所示(單位：cm)．①在計數(shù)點1所代表的時刻，紙帶運動的瞬時速度為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)在測量的時候沒有將計數(shù)點5的數(shù)值記錄下來，根據(jù)前面的數(shù)值可以推算出計數(shù)點5到0點的距離為________cm.在“測定勻變速直線運動的加速度”的實驗中，打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz，記錄小車運動的紙帶如圖所示，在紙帶上選擇6個計數(shù)點A、B、C、D、E、F，相鄰兩計數(shù)點之間還有四個點未畫出，各點到A點的距離依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm.(1)根據(jù)學(xué)過的知識可以求出小車在B點的速度為vB＝________m/s.CE間的平均速度為________m/s；(2)以打B點時為計時起點，建立v－t坐標(biāo)系如下圖所示．請在圖中作出小車運動的速度與時間的關(guān)系圖線；(3)根據(jù)圖線可得小車運動的加速度為________m/s2.二.誤差和有效數(shù)字:1.誤差(error):測出的數(shù)值(測量值)與真實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)嶒灧椒ù致?或?qū)嶒炘聿煌晟飘a(chǎn)生.特點:測量值總是大于(或小于)真實值減小方法:

校準(zhǔn)測量儀器,改進實驗方法,設(shè)計在原理上更完善的實驗.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