第二章 第三节 测量匀变速直线运动的加速度—2020-2021学年（新教材）粤教版（2019）高中物理必修第一册课件(共29张PPT)

第二章 匀变速直线运动 第三节　测量匀变速直线运动的加速度 一、实验目的 1.进一步练习使用打点计时器及利用纸带求速度. 2.学会利用实验数据计算各点瞬时速度的方法. 3.学会用图像处理实验数据.并能根据v-t图像描述小车运动速度随时间的变化规律. 4.学会测量匀变速直线运动的加速度. 二、实验原理 利用打点计时器打出的纸带上记录的数据，计算各时刻的速度，再作出速度—时间的关系图像. 1.若v-t图像为一倾斜直线，则物体做匀变速直线运动，图线的斜率表示加速度. 2.设物体做匀变速直线运动的加速度为a，如图所示，在两个连续相等时间T内的位移分别为s1、s2，通过A、B、C时的速度分别为vA、vB、vC，则 （1）匀变速直线运动的加速度等于两个连续相等时间里的位移变化量与这个时间平方之比. 公式为a＝eq \f(Δs,T2)＝eq \f(s2－s1,T2). （2）匀变速直线运动的物体，在两个连续相等时间里，中间时刻的速度等于这两段时间里的平均速度. 公式为vB＝eq \f(s1＋s2,2T). 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，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行，然后把纸带穿过打点计时器，并把纸带的另一端固定在小车后面. 3.把小车停在打点计时器处，先接通电源，后释放小车，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. 二、数据处理 1.表格法. （1）从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点，作为计数始点，以后依次每五个点取一个计数点，并标明0、1、2、3、4、5、…，测量各计数点到0点的距离s，并记录填入表中. （2）分别计算出与所求点相邻的两计数点之间的距离Δs1、Δs2、Δs3、… （3）利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度，填入上面的表格中. （4）根据表格的数据，分析速度随时间变化的趋势. 位置编号 0 1 2 3 4 5 时间t/s s/m v/（m·s－1） 2.图像法. （1）在坐标纸上建立直角坐标系，横轴表示时间，纵轴表示速度，并根据表格中的数据在坐标系中描点. （2）画一条直线，让这条直线通过尽可能多的点，不在线上的点均匀分布在直线的两侧，偏差比较大的点忽略不计，如图所示. （3）观察所得到的直线，分析物体的速度随时间的变化规律. 4.实验时应先启动打点计时器，待其工作稳定后再释放小车. 5.要避免小车和滑轮相碰，当小车到达滑轮前要及时用手按住小车. 6.打完一条纸带要立即关闭电源，以避免打点计时器线圈过热而损坏. D.取下纸带 E.将平板一端垫高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动 F.将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔 （1）所列步骤中有错误的是：_________________ ___________________________________________. （2）遗漏的步骤（遗漏步骤可编上序号G、H……）： _____________________________________________ ___________________________________________. （3）将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序： _____________________________________________ ___________________________________________. 解析：（1）步骤A中应先通电，再放纸带，顺序不能颠倒；D中取下纸带前应先断开电源. （2）遗漏的步骤G：换上新纸带，重复实验三次. （3）步骤完善后，合理的实验步骤顺序为：BFECADG. 答案：（1）A中应先通电，再放纸带；D中取下纸带前应先断开电源　（2）G：换上新纸带，重复实验三次 （3）BFECADG （2）在如图所示坐标系中作出小车的v-t图像，并根据图像求出a＝　　　　. 解析：（1）若时间较短，平均速度可以代替某点的瞬时速度.D点的瞬时速度 vD＝eq \f(xCE,2T)＝eq \f(78.0,2×0.1) cm/s＝390 cm/s＝3.90 m/s， C点的瞬时速度 vC＝eq \f(xBD,2T)＝eq \f(52.8,2×0.1) cm/s＝264 cm/s＝2.64 m/s， B点的瞬时速度 vB＝eq \f(xAC,2T)＝eq \f(27.6,2×0.1) cm/s＝138 cm/s＝1.38 m/s. （2）由（1）中数据作出小车的v-t图像如图所示， 由图线的斜率可求得它的平均加速度 a＝eq \f(Δv,Δt)＝eq \f(1.26,0.1