力學(xué)實驗中小紙帶大變換

力學(xué)實驗中小紙帶大變換第1頁/共22頁《力學(xué)實驗中小紙帶大變換》第2頁/共22頁一、求瞬時速度1勻變速度直線運動:

某計數(shù)點的瞬時速度

2一般的直線運動：某點的瞬時速度

包含這點在內(nèi)的小段位移的平均速度代替瞬時速度v瞬

=△x/△t

△t或△x越小，△x/△t越接近該點的瞬時速度，描述就越精確x11234560cmx2x3x4x5x6第3頁/共22頁二、求勻變速直線運動的加速度1、逐差法

優(yōu)點：充分利用數(shù)據(jù)，減小偶然誤差。做勻變速直線運動的物體制成的紙帶x11234560cmx2x3x4x5x6第4頁/共22頁2、v-t圖像法斜率：加速度a縱截距：初速度v0

原理：v=v0+at

圖線：一條傾斜的直線第5頁/共22頁已知這條紙帶打點的頻率是50Hz，相鄰計數(shù)點間還有四個點未畫出，測得x1=1.50cm，x2=1.90cm，x3=2.38cm，x4=2.88cm，x5=3.39cm，x6=3.87cm。求小車運動的加速度。（保留三位有效數(shù)字）

012345v/cm·s-1/17.021.426.331.436.3t/10-1s

00.10.20.30.40.5優(yōu)點：直線可以減小偶然誤差，直線形象直觀看出規(guī)律第6頁/共22頁x表示連續(xù)相等時間內(nèi)的位移，T表示這個相等的時間段，x/T：在勻變速直線運動中，每相等相鄰的時間內(nèi)的平均速度與時間的圖像表示各段x的平均速度或中點時刻的速度

圖線：一傾斜的直線直線斜率：為加速度x11234560cmx2x3x4x5x6第7頁/共22頁第1段第2段第3段第4段第5段第6段x/T(cm/s)0.1500.1900.2380.2880.3390.387t（s）00.10.20.30.40.5原理：v=v0+atx/T(cm·s-1)00.10.20.30.40.5t/s0.50.40.30.20.1x11234560cmx2x3x4x5x6第8頁/共22頁

拓展1:有位同學(xué)并沒有用以上的方法求加速度，而是把這條紙已測好的紙帶從每一個計數(shù)點處將紙帶剪開分成六段（分別為a、b、c、d、e、f段），將這六段紙帶由短到長緊靠但不重疊地粘在xoy坐標(biāo)系中，如圖所示x11234560cmx2x3x4x5x6yxabcdefO第9頁/共22頁第10頁/共22頁第11頁/共22頁第12頁/共22頁小車打點計時器紙帶接電源圖2拓展2（2007年北京理綜）⑵某同學(xué)用圖2所示的實驗裝置研究小車在斜面上的勻加速運動。實驗步驟如下：a．安裝好實驗器材。b．接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運動，重復(fù)幾次。選出一條點跡比較清晰的紙帶，舍去開始密集的點跡，從便于測量的點開始，每五個打點取一個計數(shù)點，如圖3中0、1、2、…6點所示。c．測量1、2、3、…6計數(shù)點到0計數(shù)點的距離，分別記做：

x1、x2、x3…

x6第13頁/共22頁拓展3、（2011·課標(biāo)全國卷）利用圖所示的裝置可測量滑塊在斜面上運動的加速度．一斜面上安裝有兩個光電門，其中光電門乙固定在斜面上靠近底端處，光電門甲的位置可移動．當(dāng)一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時，與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出遮光片從光電門甲至乙所用的時間t.改變光電門甲的位置進(jìn)行多次測量，每次都使滑塊從同一點由靜止開始下滑，并用米尺測量甲、乙之間的距離x，記下相應(yīng)的t值；所得數(shù)據(jù)如下表所示．第14頁/共22頁第15頁/共22頁(3)由所畫出的－t圖線，得出滑塊加速度的大小為a＝

m/s2(保留2位有效數(shù)字)．作圖求出斜率k=-0.9897m/s2，

第16頁/共22頁小車打點計時器紙帶接電源第17頁/共22頁4、x/t-t圖勻變速直線運動從某定0點開始經(jīng)歷t時間的平均速度與該時間的圖像原理：x=v0t+at2/2或x/t=v0+at/2圖線斜率：表示a/2

縱軸的截距:表示v0

x/tt0第18頁/共22頁拓展4:如果上題中，當(dāng)一帶有遮光片的滑塊自斜面上滑下時，與兩個光電門都相連的計時器可以顯示出很窄的遮光片通過光電門甲和乙擋光的時間分別為Δt1、Δt2，并用米尺測量甲、乙之間的距離x，用游標(biāo)卡尺測出很窄遮光片的寬度為d；滑塊加速度的表達(dá)式a=

（用已知字母表示）。我們可作什么圖像來求加速度？第19頁/共22頁拓展5:如果光電門甲的位置固定．改變光電門乙的位置進(jìn)行多次測量，每次都使滑塊從同一點由靜止開始下滑，可測多次通過光電門乙的擋光時間，問：多次通過光電門甲的速度會變嗎？

我們可作什么圖像來求加速度？第20頁/共22頁5、△v2-x圖

圖線斜率：2a

原理:

v2_v02=2axv2-x圖勻變速直線運動從某定點運動x位移時的速度平方與該