测定匀变速直线运动的加速度ppt课件.ppt

为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益9、测定匀变速直线运动的加速度、测定匀变速直线运动的加速度为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益练习使用打点计时器练习使用打点计时器两种打点计时器：两种打点计时器：1、电磁打点计时器、电磁打点计时器（1）构造）构造（2）原理）原理为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益练习使用打点计时器练习使用打点计时器两种打点计时器：两种打点计时器：1、电磁打点计时器、电磁打点计时器 电磁打点计时器是一种使用交流电源的电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，工作电压为计时仪器，工作电压为46V，当电源的频率，当电源的频率是是50HZ时，它每隔时，它每隔0.02s打一次点。打一次点。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益练习使用打点计时器练习使用打点计时器两种打点计时器：两种打点计时器：2、电火花计时器、电火花计时器 电火花计时器是一种使用交流电源的计电火花计时器是一种使用交流电源的计时仪器，工作电压为时仪器，工作电压为220V，当电源的频率是，当电源的频率是50HZ时，它每隔时，它每隔0.02s打一次点。打一次点。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益1、实验目的实验目的：测定匀变速直线运动的加速度测定匀变速直线运动的加速度（2）能根据纸带计算物体匀变速直线运动的）能根据纸带计算物体匀变速直线运动的加速度加速度（1）学会使用打点计时器）学会使用打点计时器2、实验实验原理（图象法）：原理（图象法）：匀变速直线运动的匀变速直线运动的速度图象是一条直线，速度图象是一条直线，其其“斜率斜率”表示加速度。表示加速度。vt0v0vtttv为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3、实验实验器材：器材：测定匀变速直线运动的加速度测定匀变速直线运动的加速度 打点计时器、打点计时器、纸带、交流电源、纸带、交流电源、小车、细绳、一端小车、细绳、一端固定有滑轮的长木固定有滑轮的长木板、刻度尺、钩码。板、刻度尺、钩码。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3、实验实验步骤：步骤：测定匀变速直线运动的加速度测定匀变速直线运动的加速度（1）把附有滑轮的）把附有滑轮的长木板平放在实验桌长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固面，把打点计时器固定在长木板上没有滑定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电轮的一端，连接好电路路.为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益（2）把一条细绳把一条细绳拴在小车上，使细拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边绳跨过滑轮，下边拴上合适的钩码拴上合适的钩码.调整装置，使小车调整装置，使小车能在长木板上平稳能在长木板上平稳地加速滑行地加速滑行.3、实验实验步骤：步骤：测定匀变速直线运动的加速度测定匀变速直线运动的加速度为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益（3）把纸带穿过把纸带穿过打点计时器，并把打点计时器，并把纸带的一端固定在纸带的一端固定在小车的后面小车的后面.3、实验实验步骤：步骤：测定匀变速直线运动的加速度测定匀变速直线运动的加速度为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3、实验实验步骤：步骤：测定匀变速直线运动的加速度测定匀变速直线运动的加速度（4）把小车停在把小车停在靠近打点计时器处，靠近打点计时器处，先接通电源，再放先接通电源，再放开小车开小车，让小车拖，让小车拖着纸带运动，打点着纸带运动，打点计时器就在纸带上计时器就在纸带上打下一列小点打下一列小点.换上换上新纸带，重复新纸带，重复 实验实验三次三次.为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3、数据处理：、数据处理：测定匀变速直线运动的加速度测定匀变速直线运动的加速度 从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头一从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点子，在后边便于测量的地方找一个开些比较密集的点子，在后边便于测量的地方找一个开始点。为了测量方便和减小误差，通常不用每打一次始点。为了测量方便和减小误差，通常不用每打一次点的时间作为时间的单位，而用每打五次点的时间作点的时间作为时间的单位，而用每打五次点的时间作为时间的单位，就是为时间的单位，就是T=0.025=0.1s。在选好的开始点。在选好的开始点下面标明下面标明A，在第六点下面标明，在第六点下面标明B，在第十一点下面标，在第十一点下面标明明C，在第十六点下面标明，在第十六点下面标明D，点，点A、B、C、D叫做计数点，如图所示。两个相邻计数点间的叫做计数点，如图所示。两个相邻计数点间的距离分别是距离分别是x1、x2、x30123x1x2x3为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3、数据处理：、数据处理：测定匀变速直线运动的加速度测定匀变速直线运动的加速度例、在研究匀例、在研究匀变变速直速直线线运运动动的的实验实验中，得到如下中，得到如下纸带纸带：计计数点序号数点序号1234567计计数点数点对应对应的的时时刻（刻（s）0.10.20.30.40.50.60.7通通过计过计数点的速度（数点的速度（cms）2.44.05.67.18.810.411.90123x1x2x3由由 各计数点的速度填入下表：各计数点的速度填入下表：为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3、数据处理：、数据处理：测定匀变速直线运动的加速度测定匀变速直线运动的加速度计计数点序号数点序号1234567计计数点数点对应对应的的时时刻（刻（s）0.10.20.30.40.50.60.7通通过计过计数点的速度（数点的速度（cms）2.44.05.67.18.810.411.9024681012t/s0.10.20.3 0.40.5 0.6 0.70.8v(cms-1)根据数据描根据数据描点，画一条直线，点，画一条直线，让直线尽可能地通让直线尽可能地通过较多的点，没在过较多的点，没在直线上的点均分在直线上的点均分在两侧。两侧。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益3、数据处理：、数据处理：测定匀变速直线运动的加速度测定匀变速直线运动的加速度024681012t/s0.10.20.3 0.40.5 0.6 0.70.8v(cms-1)在图象上任在图象上任取两点利用其坐取两点利用其坐标值求出斜率即标值求出斜率即物体的加速度。物体的加速度。vt为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益补充：补充：逐差逐差法法从纸带上得到从纸带上得到6个相邻相等时间内的位移个相邻相等时间内的位移0123x1x2x3设物体做匀变速直线运动，加速度是设物体做匀变速直线运动，加速度是a，在各个连续，在各个连续相等的时间相等的时间T里的位移分别是里的位移分别是x1、x2、x3则有则有:x=x2-x1=x3-x2=x-x3=aT2可得可得:x-x1=(x-x3)+(x3-x2)+(x2-x1)=3aT2同理有同理有x5-x2=x-x3=3aT2所以，测出各段位移所以，测出各段位移x1、x2即可求出即可求出为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益再由再由a1、a2算出平均值算出平均值即为所要测的加速度。即为所要测的加速度。隔项表达式隔项表达式:分组表达式分组表达式:形式不同，实质统一形式不同，实质统一为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益相邻逐差法的缺陷相邻逐差法的缺陷等效为等效为x=x6x1=5aT2求解求解相邻逐差发不能充分利用实验数据，相邻逐差发不能充分利用实验数据，偶然误差大，而分组隔项逐差法能充偶然误差大，而分组隔项逐差法能充分利用实验数据，减小偶然误差。分利用实验数据，减小偶然误差。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益1开始开始释释放小放小车时车时，应应使小使小车车靠近打点靠近打点计时计时器器2应该应该是先接通是先接通电电源，等打点源，等打点稳稳定后，再定后，再释释放小放小车车3取下取下纸带纸带前，先断开前，先断开电电源源4如打出的点如打出的点较轻较轻或是短或是短线时线时，应调应调整振整振针针距复距复写写纸纸的高度的高度5选择选择一条理想的一条理想的纸带纸带，是指，是指纸带纸带上的点迹清晰，上的点迹清晰，适当舍弃点密集部分，适当适当舍弃点密集部分，适当选选取取计计数点，弄清楚所数点，弄清楚所选选的的时间间时间间隔隔T等于多少秒等于多少秒注意事项：注意事项：为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益6每打好一条每打好一条纸带纸带，将定位，将定位轴轴上的复写上的复写纸换纸换个位个位置，以保置，以保证证打点清晰打点清晰7不要分段不要分段测测量各段位移，量各段位移，应应尽可能地一次尽可能地一次测测量量完完毕毕(可先可先统统一量出各一量出各计计数点到数点到计计数起点数起点O之之间间的距离的距离)读读数数时应时应估估读读到毫米的下一位到毫米的下一位8要区分打点要区分打点计时计时器打出的器打出的计时计时点和人点和人为选为选取的取的计计数点，一般在数点，一般在纸带纸带上每隔上每隔4个点取一个个点取一个计计数点，即数点，即时间间时间间隔隔为为T0.025 s0.1 s.9在坐在坐标纸标纸上画上画vt图图象象时时，注意坐，注意坐标轴单标轴单位位长长度度的的选选取，取，应应使使图图象尽量分布在象尽量分布在较较大的坐大的坐标标平面内平面内注意事项：注意事项：为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益1使用使用电电磁打点磁打点计时计时器器测测物体的运物体的运动动速度，多速度，多处处摩擦会影响物体的运摩擦会影响物体的运动动，如，如纸带纸带与振与振针间针间的摩擦、的摩擦、纸带纸带与限位孔与限位孔间间的摩擦使用的摩擦使用电电火花火花计时计时器就可器就可较较好地减小好地减小这这些摩擦些摩擦2所使用的所使用的电电源源频频率不率不稳稳定，定，导导致致计时误计时误差差3纸带纸带上上计计数点数点间间距离的距离的测测量量带带来偶然来偶然误误差差4长长木板各木板各处处的粗糙程度并非完全相同的粗糙程度并非完全相同5用作用作图图法，作出的法，作出的vt图线图线并非是一条直并非是一条直线线误差分析：误差分析：为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益例例1：在：在“测定匀变速直线运动的加速度测定匀变速直线运动的加速度”的实验的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间。计时器所中，用打点计时器记录纸带运动的时间。计时器所用电源的频率为用电源的频率为50Hz，图为一次实验得到的一条，图为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，六个计数点，用米尺量出用米尺量出1、2、3、4、5点到点到0点的距离如图所示点的距离如图所示（单位：（单位：cm）。）。由纸带数据计算可得计数点由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的即时所代表时刻的即时速度大小速度大小v4_ms，小车的加速度大，小车的加速度大小小a_ms2。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益解析解析:T=0.025=0.1 s(1)第四个记数点在第四个记数点在3到到5的中间时刻的中间时刻,根据中间时刻根据中间时刻的速度等于这段时间的平均速度的速度等于这段时间的平均速度v4=0.405m/s为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益x1=d1=1.40cmx2=d2d1=(3.551.40)cm=2.15cmx3=d3d2=(6.453.55)cm=2.90cmx4=d4d3=(10.156.45)cm=3.70cmx5=d5d4=(14.5510.15)cm=4.40cmx6=d6d5=(19.7014.55)cm=5.15cm解析解析:T=0.025=0.1 s为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益x1=d1=1.40cmx2=d2d1=(3.551.40)cm=2.15cmx3=d3d2=(6.453.55)cm=2.90cmx4=d4d3=(10.156.45)cm=3.70cmx5=d5d4=(14.5510.15)cm=4.40cmx6=d6d5=(19.7014.55)cm=5.15cm解析解析:T=0.025=0.1 s同理同理:为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益 例例2.2.为了测定汽车在平直公路上启动时的加为了测定汽车在平直公路上启动时的加速度，某人拍摄了一张在同一张底片上多次爆速度，某人拍摄了一张在同一张底片上多次爆光的照片，如图示，如果拍摄时每隔光的照片，如图示，如果拍摄时每隔2秒爆光一秒爆光一次，汽车车身总长次，汽车车身总长4.5米，那么这辆汽车的加速米，那么这辆汽车的加速度约为度约为 A.1 m/s2 B.2 m/s2 C.3 m/s2 D.4 m/s2 为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益例例3.3.电磁打点计时器是一种使用电磁打点计时器是一种使用_（填（填“高高”或或“低低”）压交流电源的计时仪器；若电源的频率为）压交流电源的计时仪器；若电源的频率为5050z z，实验者在处理实验数据时，将每隔，实验者在处理实验数据时，将每隔4 4个点取一个个点取一个计数点，则每两个计数点间的时间间隔应为计数点，则每两个计数点间的时间间隔应为_；如果在测定匀变速直线运动的加速度时，实验者如不如果在测定匀变速直线运动的加速度时，实验者如不知道工作电压的频率变为小于知道工作电压的频率变为小于5050z z，这样计算出的，这样计算出的加速度值与真实值相比是加速度值与真实值相比是_（填（填“偏大偏大”、“偏偏小小”或或“不变不变”）。）。低低,0.1,0.1,偏大（频率变小，则周期变大，由偏大（频率变小，则周期变大，由可知可知a a变小，若仍然按变小，若仍然按T T不变计算，显然计算出的加速不变计算，显然计算出的加速度值比真实值偏大）。度值比真实值偏大）。为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益例例4 4在用打点计时器研究匀变速直线运动时，如在用打点计时器研究匀变速直线运动时，如测得各连续相等的时间间隔内位移之差不是一个恒测得各连续相等的时间间隔内位移之差不是一个恒量，其主要原因是量，其主要原因是 A A长度测量不精确长度测量不精确B B打点计时器打点的间隔不均匀打点计时器打点的间隔不均匀CC运动中受到变化的摩擦力作用运动中受到变化的摩擦力作用D D木板未调成水平木板未调成水平C 为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益例例5.5.如图所示的部分纸带记录了如图所示的部分纸带记录了“测定匀变速直线运测定匀变速直线运动的加速度动的加速度”实验中实验小车匀加速运动的情况，已实验中实验小车匀加速运动的情况，已知小车运动的加速度知小车运动的加速度a a=1.00m/s=1.00m/s2 2，A A与与B B、B B与与CC、CC与与D D之间的时间间隔相同，之间的时间间隔相同，ABAB11.0cm11.0cm，BCBC=15.0cm=15.0cm，CDCD19.0cm19.0cm，则，则A A与与B B之间的时间间之间的时间间隔为隔为T T=s s，当打点计时器打，当打点计时器打CC点时小车的速度是点时小车的速度是v vc c=m/sm/s所以所以T T=0.2s,=0.2s,即即:=0.2s=0.2ss.m/s=0.85m/s.为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益例例6 6 用打点计时器打出下落物体带动的纸带如图用打点计时器打出下落物体带动的纸带如图电源的频率为电源的频率为50Hz50Hz，从纸带上连续取出，从纸带上连续取出A A、B B、CC、D D、E E、F F六个计数点，用米尺测出六个计数点，用米尺测出A A、B B两点间距离两点间距离S1=4.08cmS1=4.08cm，E E、F F两点间距离两点间距离S2=5.64cmS2=5.64cm，试写出用，试写出用S1S1、S2S2和相邻两点间时间间隔和相邻两点间时间间隔T T计算重力加速度的公式计算重力加速度的公式g=_g=_，代入数据求出，代入数据求出g=_g=_ 为了规范事业单位聘用关系，建立和完善适应社会主义市场经济体制的事业单位工作人员聘用制度，保障用人单位和职工的合法权益例例7.7.某次研究匀变速直线运动的实验中，用打点某次研究匀变速直线运动的实验中，用打点计时器打出小车带动的纸带计时器打出小车带动的纸带如图，相邻计数点间的距离分别用如图，相邻计数点间的距离分别用S S1 1、S S2 2、S S3 3、S S4 4、S S5 5、S S6 6 表示，计数表示，计数点间的时间间隔用点间的时间间隔用T T表示，则如下计算小车加速度大表示，则如下计算小车加速度大小的式子中正确的小的式子中正确的是是 A A(S(S6 6-S-S1 1)/(5T)/(5T2 2)B B(S(S3 3+S+S4 4-S-S1 1-S-S2 2)/(2T)/(2T2 2)CC(S(S5 5-S-S2 2)/(3T)/(3T2 2)D D(S(S4 4+S+S5 5+S+S6 6-S-S1 1-S-S2 2-S-S3 3)/(3T)/(3T2 2)AC