2022年测定匀变速直线运动的加速度 .pdf

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1、画川高中高一物理备课活页纸课题：1.9 测定匀变速直线运动的加速度（实验）课型： 新授课课时：1 备课时间：2010.9.16 授课班级：高一（）班授课时间：知识目标1、学会使用打点计时器；2、会通过纸带求物体在某段时间内的平均速度；3、会求加速度；重点 掌握实验步骤以及计算的方法、难点 纸带数据的处理。授课过程引言我们已经掌握了利用公式计算平均速度和加速度的方法，但是借助实验仪器打出纸带，利用纸带上测得的数据来计算平均速度和加速度是我们必须掌握的一项基本技能。讨论与交流一、实验目的1、练习使用电磁打点计时器或电火花计时器，学会用打上点的纸带研究物体的运动情况。2、测出匀变速直线运动的加速度。

2、二、实验原理1、电磁打点计时器和电火花计时器都是使用交流电源的计时仪器，电磁打点计时器的工作电压是V，电火花打点计时器的工作电压是V。当电源频率是50 Hz 时，它每隔s 打一次点。2、若纸带上相邻点间的位移差sn+1sn=0，则物体做运动。若 sn+1sn=C (非零常数 )，则物体做运动。3、根据纸带求加速度的方法。（1）用 “ 逐差法 ” 求加速度：设相邻计数点间的距离分别为s1、s2、s3、s4、s5、s6，根据 s4s1=s5 s2=s6s3=3aT2(T为相邻计数点间的时间间隔 )求出学习心得精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -

3、第 1 页，共 5 页 tg=a O t V ,333236322522141Tss、aTss、aTssa再算出 a1、 a2、a3的平均值，就是物体运动的加速度。（2）用 v-t 图象法：即先根据Vn=（ Sn+S（n+1）/2T（做匀变速直线运动的物体中间时刻的即时速度等于这段时间内的平均速度 ） 。求出第n 点的即时速度，后作出Vt 图象，图线斜率即为物体运动的加速度。三、实验器材电磁打点计时器或电火花打点计时器，一端附有滑轮的长木板，纸带，小车，细绳，钩码，刻度尺，导线，电源.四、实验步骤1、把附有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，

4、连接好电路。2、把一条细绳拴在小车上，使细绳跨过滑轮，下边挂上合适的钩码，把纸带穿过打点计时器，并把纸带的一端固定在小车的后面。3、把小车停在打点计时器处，接通电源后， 放开小车， 让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列小点，换上新纸带，重复实验三次。4、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始点。为了测量方便和减少误差，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为时间的单位，就是 T= s。在选好的开始点下标明0，在第六点下面标明1，在第 11 点下面标明2，在第 16 点下面标明3点。 0、1、2、3叫做计数

5、点，两个相邻计数点间的距离分别是s1、s2、s35、 测出六段位移s1、 s2、s3、 s4、s5、s6的长度，把测量结果填入表中。6、 根据测量结果，利用 “ 实 验原 理 ” 中给 出 的 公 式算 出 加 速 度并 求 出 平 均值。学习心得精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页，共 5 页五、注意事项：打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如果打出的是短横线，应调整一下振针距复写纸的高度，使之增大一些.实验前应检查打点的清晰程度，必要时应调节振针的高度、振动片长度或更换复写纸；接通和切断电源要及时，要先，待打点稳定后，

6、后让运动；用手拉动纸带速度适中，纸带要平直，不要与限位孔相摩擦；复写纸不要装反。每打完一条纸带，应将圆形复写纸的位置调整一下，以保证打点清晰；不必把运动开始打下的第一个点作为开始计量的起点；测量某段长度时，不要用短尺分段累积测量。六、误差与有效数字【例 1】 用打点计时器研究匀变速直线运动时，如图所示的是某次实验得到的一条纸带，其中A、B、C、D、E、F 为计数点，每打5 个点作为一个计数点（交流电频为50Hz） ，那么：（图中数据为该点到O 点的距离）(1)小车的加速度a=_ _m/s2；(2)当打点计时器打下D 点时，小车的速度大小D=_ _m/s；【例2】某同学用右图所示装置测量重力加速

7、度g，所用交流电频率为 50 Hz. 在所选纸带上取某点为 0 号计数点，然后每3个点取一个计数点，所有测量数据及其标记 符 号 如 左图。该同学用两种方法处理数 据 (T 为 相邻两计数点的时间间隔 ) 方 法A ： 由,22322121TssgTssg取平均值;m/s667.82g精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页，共 5 页方法 B:由,3,3,3236322522141TssgTssgTssg取平均值.m/s673.82g从数据处理方法看，在s1、s2、s3、s4、s5、s6中，对实验结果起作用的，方法 A 中有： _

8、；学习心得方法 B 中有：_ 。因此，选择方法_ _( 填 “ A”或“ B” )更合理，这样可以减少实验的_ _( 填 “系统” 或“ 偶然 ” )误差 . 本实验误差的主要来源有_( 试举出两条 ) 。质量检测1、 某学生用打点计时器研究小车的匀精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页，共 5 页变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50 Hz 的交流电源上，实验时得到一条纸带，如图所示。他在纸带上便于测量的地方选取第1 个计数点，在这点下标明A， 第 6 个点下标明B，第 11 个点下标明C， 第 16 个点下标明D，第 21

9、个点下标明E.测量时发现B 点已模糊不清，于是他测得AC 长为 14.56 cm、CD 长为 11.15 cm，DE 长为 13.73 cm，则打 C 点时小车的瞬时速度大小为 _ _m/s， 小车运动的加速度大小为_m/s2，AB 的距离应为 _cm.(保留三位有效数字)。2、某同学在 “ 测匀变速直线运动的加速度” 的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、 C、D、E、F、G 共 7 个计数点，其相邻点间的距离如图，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10 s. (1)试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下 B、C、D、E、F 五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下式(要求保留三位有效数字)。vB=_ _m/s，vC=_ _m/s，vD=_ _m/s，vE=_ _m/s，vF=_ _m/s。(2)将 B、C、D、E、F 各个时刻的瞬时速度标在如图所示的坐标纸上，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。(3)根据第 (2)问中画出的vt 图线，求出小车运动的加速度。(保留两位有效数字) 学习心得精选学习资料 - - - - - - - - - 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页，共 5 页