第二章 实验：研究匀变速直线运动的规律（课件）-2019-2020学年高中新教材物理第一册【步步高】学案导学与随堂笔记（人教版）

实验：研究匀变速直线运动的规律 第二章　匀变速直线运动的研究 学科素养与目标要求 1.进一步练习使用打点计时器. 2.会根据纸带上打出的点利用平均速度公式求瞬时速度. 3.会利用图像法或逐差法求加速度. 科学探究： 明确原理　提炼方法 精析典题　提升能力 随堂演练　逐点落实 内容索引 NEIRONGSUOYIN 明确原理　提炼方法 01 1.利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法 沿直线运动的物体在连续相等时间间隔T内的位移分别为x1、x2、x3、x4…xn(如图1所示)，若Δx＝ ＝ ＝ ＝…＝xn－xn－1，则说明物体在做匀变速直线运动，且Δx＝ . 2.测定匀变速直线运动加速度的方法 (1)图像法 ①先根据“平均速度”法求出各计数点的速度vn＝ . ②作v－t图像，求出图像的斜率即物体的 . 实验原理 一 x4－x3 x3－x2 x2－x1 aT2 加速度 图1 (2)利用位移差公式 ①xn＋1－xn＝ 得a＝ ，其中T为两计数点之间的时间间隔. ②逐差法 aT2 打点计时器、 、纸带、一端附有定滑轮的长铝板、小车、细绳、槽码、复写纸、坐标纸、刻度尺、细铅笔. 实验器材(以小车的匀变速直线运动为例) 二 交变电源 注意事项 三 1.开始释放小车时，应使小车 打点计时器. 2.先 ，打点计时器正常工作后，再 ，当小车停止运动时要及时断开电源. 3.要区别计时器打出的点与人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个点取一个计数点，即交变电源频率为50 Hz时，时间间隔为T＝0.02× s＝ s. 4.描点时最好用坐标纸，在纵、横坐标轴上选取合适的单位，用细铅笔认真描点. 启动打点计时器 靠近 放开小车 5 0.1 1.误差：测量值跟被测物理量的 之间的差异叫作误差.误差按产生原因可分为偶然误差和系统误差. (1)偶然误差 ①产生原因：由偶然因素造成的. ②特点：当多次重复测量时，偏大和偏小的 比较接近. ③减小偶然误差的方法：取平均值. (2)系统误差 ①产生原因：由仪器结构缺陷、实验 不完善造成的. ②特点：多次重复测量的结果总是 (或小于)被测量的真实值. ③减小系统误差的方法：校准测量 ，改进实验 ，完善实验原理. 误差和有效数字 四 机会 真实值 方法 大于 仪器 方法 2.绝对误差和相对误差 (1)绝对误差：测量值和 值之差. (2)相对误差：绝对误差与 值之比. 3.有效数字 (1)定义：带有一位 数字的近似数字叫作有效数字. (2)运算结果一般取两位或三位有效数字. 测量 真实 不可靠 02 精析典题　提升能力 例1　如图2所示是某同学测量匀变速直线运动的加速度时，从若干纸带中选中的一条纸带的一部分，他每隔4个点取一个计数点，图中注明了他对各计数点间距离的测量结果.所接电源是频率为50 Hz的交变电源. (1)为了验证小车的运动是匀变速运动，请进行下列计算，并填入下表内.(单位：cm) 由此可以得出结论：小车的运动是________. 应用匀变速直线运动规律处理纸带问题 一 答案　见解析 图2 x2－x1 x3－x2 x4－x3 x5－x4 x6－x5 1.58 1.57       解析　数据如表所示. 由数据表分析可知，在误差允许范围内相邻相等时间内的位移差相等，因此可以得出结论：小车的运动是匀变速直线运动. x2－x1 x3－x2 x4－x3 x5－x4 x6－x5 1.58 1.57 1.57 1.58 1.58 (2)两个相邻计数点间的时间间隔Δt＝________ s. 解析　该打点计时器所接的电源是频率为50 Hz的交变电源，纸带上每隔4个点取一个计数点，即两个相邻计数点间的时间间隔Δt＝5× s＝0.10 s. 答案　见解析 (3)小车的加速度的计算式a＝________，加速度a＝________ m/s2(结果保留三位有效数字). 解析　用逐差法来计算加速度. 答案　见解析 将数据代入得加速度的值 (4)计算打计数点B时小车的速度vB＝________m/s(结果保留三位有效数字). 答案　见解析 实验原理的迁移应用 二 例2　(2017·全国卷Ⅰ)某探究