高中物理人教版必修1課件第2章7實(shí)驗(yàn)研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)

第二章勻變速直線運(yùn)動(dòng)的研究7實(shí)驗(yàn)：研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?．練習(xí)使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，學(xué)會(huì)用打上點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動(dòng)情況．2．會(huì)利用紙帶求勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度、加速度．3．利用打點(diǎn)紙帶探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，并能畫(huà)出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的v－t圖象，根據(jù)圖象求加速度．【實(shí)驗(yàn)原理】1．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器類(lèi)型比較項(xiàng)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電火花計(jì)時(shí)器所用電源6V以下低壓交流220V交流時(shí)間間隔每隔0.02s打一次點(diǎn)每隔0.02s打一次點(diǎn)實(shí)驗(yàn)誤差振針和紙帶接觸，限位孔與紙帶的摩擦，會(huì)影響紙帶運(yùn)動(dòng)，誤差較大火花放電不會(huì)影響紙帶運(yùn)動(dòng)，誤差較小記錄信息(1)與紙帶相連物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間(2)與紙帶相連物體在不同時(shí)刻的位置【實(shí)驗(yàn)器材】電火花計(jì)時(shí)器(或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)、一端附有滑輪的長(zhǎng)木板、小車(chē)、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源．【實(shí)驗(yàn)步驟】1．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)木板上沒(méi)有滑輪的一端，連接好電路．2．把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上，細(xì)繩跨過(guò)滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，將紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把它的一端固定在小車(chē)的后面．實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示，放手后，看小車(chē)能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行．3．將小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，后放開(kāi)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系列的點(diǎn)，換上新紙帶，重復(fù)三次．4．從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開(kāi)始一些比較密集的點(diǎn)，在后面便于測(cè)量的地方找一個(gè)開(kāi)始點(diǎn)，以后依次每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，確定好計(jì)數(shù)始點(diǎn)，并標(biāo)明0、1、2、3、4……，測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離d，并填入表中.位置編號(hào)0123456t/sd/mx/mv/(m·s－1)5.計(jì)算出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離x1、x2、x3……6．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，求出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度，填入表格中．7．增減所掛鉤碼數(shù)，再做兩次實(shí)驗(yàn)．【數(shù)據(jù)處理】1．由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出v－t圖象(1)根據(jù)表格中的v、t數(shù)據(jù)，在直角坐標(biāo)系中仔細(xì)描點(diǎn)．(2)作一條直線，使同一次實(shí)驗(yàn)得到的各點(diǎn)盡量落到這條直線上，落不到直線上的各點(diǎn)應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)，這條直線就是本次實(shí)驗(yàn)得到的v－t圖象，它是一條傾斜的直線(如圖所示)．2．由實(shí)驗(yàn)得出的v－t圖象進(jìn)一步得出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律小車(chē)運(yùn)動(dòng)的v－t圖象是一條傾斜的直線，如圖所示，當(dāng)時(shí)間增加相同的值Δt，速度也會(huì)增加相同的值Δv，由此得出結(jié)論：小車(chē)的速度隨時(shí)間均勻變化．【誤差分析】1．偶然誤差(1)根據(jù)紙帶測(cè)量各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的位移時(shí)讀數(shù)有誤差．(2)用作圖法作出的v－t圖象并不是一條直線．2．系統(tǒng)誤差(1)電源頻率不穩(wěn)定，造成相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔不完全相等．(2)紙帶運(yùn)動(dòng)時(shí)打點(diǎn)不穩(wěn)定引起測(cè)量誤差．(3)木板的粗糙程度并非完全相同，這樣測(cè)量得到的加速度只能是所測(cè)量段的平均加速度．(4)電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的振針、限位孔與紙帶之間有摩擦力，電火花計(jì)時(shí)器與紙帶間也有阻力，這些會(huì)帶來(lái)誤差．(5)小車(chē)、鉤碼在運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的空氣阻力也會(huì)引起誤差．【注意事項(xiàng)】1．開(kāi)始釋放小車(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，計(jì)時(shí)器工作后，再放開(kāi)小車(chē)，當(dāng)小車(chē)停止運(yùn)動(dòng)時(shí)及時(shí)斷開(kāi)電源．3．要區(qū)別計(jì)時(shí)器打出的點(diǎn)與人為選取的計(jì)數(shù)點(diǎn)，一般在紙帶上每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，即時(shí)間間隔為T(mén)＝0.02×5s＝0.1s.4．小車(chē)另一端掛的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng)，避免速度過(guò)大而使紙帶上打的點(diǎn)太少，或者速度太小，使紙帶上的點(diǎn)過(guò)于密集．5．選擇一條理想的紙帶，是指紙帶上的點(diǎn)跡清晰．適當(dāng)舍棄開(kāi)頭密集部分，合理選取計(jì)數(shù)點(diǎn)，弄清楚所選的時(shí)間間隔T.6．測(cè)各點(diǎn)間距時(shí)不要分段測(cè)量，讀數(shù)時(shí)要注意有效數(shù)字的要求，計(jì)算a時(shí)要注意用逐差法，以減小誤差．

關(guān)于“探究小車(chē)速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)操作，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是(

)A．長(zhǎng)木板不能側(cè)向傾斜，但可一端高一端低B．在釋放小車(chē)前，小車(chē)應(yīng)靠近滑輪處C．應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開(kāi)始打點(diǎn)后再釋放小車(chē)D．要在小車(chē)到達(dá)定滑輪前使小車(chē)停止運(yùn)動(dòng)一、實(shí)驗(yàn)原理及操作解析：實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，一般長(zhǎng)木板應(yīng)平放，不能側(cè)向傾斜，但一端高一端低是可以的，故選項(xiàng)A正確；在釋放小車(chē)前，小車(chē)應(yīng)在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，故選項(xiàng)B錯(cuò)誤；應(yīng)先接通電源，再釋放小車(chē)，故選項(xiàng)C正確；不要讓小車(chē)碰到定滑輪上，故選項(xiàng)D正確．答案：B

在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，他取好計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，每相鄰兩計(jì)