2.4(第四课时)-利用逐差法计算匀变速直线运动的加速度上课讲义.pdf

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1、此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习与交流编写时间： 2016 年 10 月 25 日授课时间： 2016 年月日共 1 课时目标与问题学习目标1.知道纸带上记录了运动物体的时间和位移信息，其中位移是需要通过测量得到的物理量，时间不需要通过测量就可以直接得出。2.能根据纸带判断物体的运动性质。3.学会并掌握“逐差法”求加速度的方法。4.学会运用“两段法”计算加速度的方法。5.会分析比较不同方法之间的优缺点，并能对不同方法所求出的加速度进行准确的评估。学习重点1.根据纸带判断物体的运动性质。2.掌握“逐差法”求加速度的方法。3.学会运用“两段法”计算加速度的方法。学习难点逐差法求

2、加速度的理解与运用课时安排1 教学用具教学过程流程学习内容教师点拨学生笔记自学与释疑用打点计时器研究物体的运动规律是中学物理常用的方法，要探究物体运动规律，就要分析打出的纸带，纸带分析时要做的工作一般有：1. 判定物体的运动性质（1）若纸带上各相邻点间距相等，则物体做匀速运动. （2） 若相邻计数点时间间隔为T， 计算各个连续相等时间内位移的差x， 若 x=aT2（恒量），则物体做匀变速直线运动. 2. 某点瞬时速度的计算根据在匀变速直线运动中，某段时间内的平均速度等于该段时间中点时刻的瞬时速度：vn=Txxnn21即n点的瞬时速度等于（n1）点和（n+1）点间的平均速度. 3. 加速度的计算

3、：一般有三种方法由于物体做匀变速运动，所以满足在连续相等的时间间隔内位移差相等，即x=aT2可得a=2Tx. 但利用一个x求得的加速度偶然误差太大，为了减小实验中的偶然误差，分析纸带时，纸带上的各段位移最好都用上，方法如下：（1）利用“逐差法”求加速度(a) 如图所示，若为偶数段，设为6 段，则，然后取平均值，即或由直接求得；(b) 若为奇数段，则中间段往往不用，如5 段，则不用第三段，则，然后取平均值，即；或去掉一段变为偶数段由（2）利用“两段法”求加速度记录：编写：刘玉升王国安审定：高一物理备课组高一班第组姓名小组评价教师评价自学使能力提升展示让神采飞扬x1 x2 x3 x4 x5 x6

4、1 2 3 4 5 6 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - - 此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习与交流假设已测量出某段纸带上的S1 、S2 、S3 、S4 、S5 、S6， 如图 1 所示，计算加速度过程：（3）图像法先求出第 n点时纸带的瞬时速度（一般要 5 点以上），然后作出图像，用图像的斜率求物体运动的加速度。练习与探究探究一在“用打点计时器测小车加速度”实验中，某同学的实验操作步骤如下，试找出其中的错误和遗漏的

5、步骤( 遗漏步骤可编上序号G)A拉住纸带，将小车移到靠近打点计时器的一端后，放开纸带，再接通电源B将打点计时器固定在长木板无滑轮一端，并接好电路C把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当的钩码D取下纸带，再断开电源E将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔F从所打的纸带中选取理想的纸带进行测量分析错误遗漏：_ ；G._ ；正确的步骤顺序为_。探究二在用电火花计时器 “探究小车加速度” 的实验中， 图 3 甲是一次记录小车运动情况的纸带，图中 A、B、C、D、E 为相邻的计数点，相邻计数点间还有四个点未画出(电源频率为50 Hz) （1）根据运动学有关公式可求得vBm/s，vC_

6、 m/s，vDm/s.(保留三位有效数字)（2）利用求得的数值在图乙所示坐标纸上作出小车的vt 图象 (从打 A 点时开始计时) 利用纸带上的数据求出小车运动的加速度a_ m/s2.(保留三位有效数字)（3）将图线延长与纵轴相交，交点的纵坐标是0.12 m/s，此交点的物理意义是：_ 。探究三在用频闪照相法 “探究小车加速度” 的实验中 一小球在桌面上从静止开始做加速直线运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下小球每次曝光的位置，并将小球的位置编号，如图 2 甲所示， 1 位置恰对应小球刚开始运动的瞬间，作为计时起点摄影机连续两次曝光的时间间隔均相同，小球从1 位置到 6 位置的运动过

7、程中经过各位置的速度分别为v10，v20.06 m/s，v3_ m/s，v40.18 m/s，v5_ m/s.在图乙所示的坐标纸上作出小球的速度时间图象 (保留描点痕迹 )精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - - 此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习与交流探究四用电火花计时器测重力加速度某同学用图 1 所示的装置测定重力加速度：（1）电火花计时器的工作电压为_，打点周期是 _s（2）打出的纸带如图2 所示，实验时纸带的_端应

8、和重物相连接。（选填“甲”或“乙”）（3）纸带上取连续的1 至 9 点为计时点，由纸带上所给的数据可计算出实验时的加速度为_ m/s2（4）当地的重力加速度数值为9.8m/s2，请列出测量值与当地重力加速度的实际值有差异的一个原因。探究五用滴水法测重力加速度，用滴水法可以测定重力加速度的值，方法是：在自来水龙头下面固 放一挡板，如图B-1 所示，仔细调节水龙头，使得前一个水滴滴在挡板上的同时，下一个水滴刚好开始下落。首先量出水龙头口离挡板的高度h，再用秒表计时，计时的方法是：当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“1” ，以后每听到一滴水声，依次数“2 、3、4” ，一直

9、数到 “n” 时，按下秒表按钮停止计时，读出秒表的读数t. （ （1 ）写出用上述方法测量重力加速度g 的表达式 g=_；（ （2 ）为了减小误差，改变h 的数值，测出多组数据，记录在表格中：（表格中的t 是水滴从水龙头口到挡板所用的时间，即水滴在空中运动的时间），请在图B-2 所示的坐标纸中作出适当的图象，并利用图象求出重力加速度的值g= （要求保留两位有效数字）展示与反馈使用打点计时器的九大注意事项1打点计时器使用的电源是交流电源，电磁打点计时器的电压是6 V 以下，电火花计时器的电压是220 V. 2打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到打出的是短线、重复点或点迹不清晰，应调整

10、振针距复写纸的高度，使之适当3复写纸不要装反，每打完一条纸带，应调整一下复写纸的位置，若点迹不够清晰，应考虑更换复写纸4纸带应平顺，减小摩擦阻力，从而起到减小误差的作用5使用打点计时器，先将打点计时器固定在实验台上，接通电源，待打点计时器稳定后再放开纸带6使用电火花计时器时，墨粉纸套在纸盘轴上，把纸带穿过限位孔；使用电磁打点计时器时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面7处理纸带数据时， 密集点的位移差值测量起来误差大，应舍去； 一般以每五个点( 或每隔四个点 ) 取一个计数点精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - -

11、- - - -第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - - 此文档仅供收集于网络，如有侵权请联系网站删除只供学习与交流8描点作图时，应把尽量多的点连在一条直线(或平滑曲线 ) 上，不能连在线上的点应分居在线的两侧，误差过大的点可以舍去9打点计时器不能长时间连续工作每打完一条纸带后，应立即切断电源待安装好纸带后，再次接通电源并进行实验因打点计时器是按间歇工作设计的，故长期工作可能会因线圈发热而损坏测评与小结1电磁打点计时器是一种使用_电源的计时器，它的工作电压是_，当电源频率是50 Hz时，它每隔_打一次点使用打点计时器时，纸带应穿过_，复写纸应套在_上，并要放在纸带的_面；应

12、把 _电源用导线接在 _上；打点时应先_，再让纸带运动2. 如图 4 所示是用电磁打点计时器测定匀加速直线运动的加速度时得到的一条纸带，测量出 AB1.2 cm ，AC 3.6 cm ，AD 7.2 cm ，计数点A 、B、C、D 中，每相邻两个计数点之间有四个点未画出，以下说法正确的是( ) A 电磁打点计时器是只能记录时间而不能记录位移的仪器B 若电源频率f 50 Hz，则每相邻的两个计数点之间的时间间隔为0.1 s C 打 B点时纸带的速度vB0.20 m/s D本实验也可以采用电火花计时器3. 实验小组在用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度的实验中，得到一条纸带如图3 所示， A、B

13、、C、D、E、F、G为计数点，相邻计数点间的时间间隔为0.1 s，利用刻度尺已经测量得到x11.20 cm ，x21.60 cm，x31.98 cm ，x42.38 cm ，x52.79 cm ，x63.18 cm. (1) 根据给出的实验数据，判断该实验小组使用的刻度尺的最小刻度是什么？(2) 计算运动物体在B、C、D、E 、F 各点的瞬时速度 (3) 试作出 vt 图象，并由图象求物体的加速度4. 某组学生研究小车从斜面上滑下实验，得到如图2 所示的纸带，纸带上的计数点用O 、A、B、C、D、E表示根据图上数据，可判断小车做运动，小车经过B 点时的速度是 _cm/s ，小车经过D 点时的速

14、度是_cm/s( 相邻计数点间的时间间隔为0.1s) 7. 某次实验用打点计时器交流电的频率为50Hz，纸带的记录如图3 所示 ,图中 O点为纸带的第一个点，接下来的前几个点模糊 ,因此从 A 点开始每打五个点取一个计数点,推测纸带的运动是加速还是减速？在打出A、 F 这两点的时间间隔中，纸带运动的平均速度是多大？ B 点的瞬时速度为多大？作业A B C D E O 0 10 20 30 40 cm 图 2 O A B 1.30 C D E F G 3.45 6.34 10.08 14.40 19.55 单位 :cm 图 3 精品资料 - - - 欢迎下载 - - - - - - - - - - - 欢迎下载 名师归纳 - - - - - - - - - -第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - - -