物理课件：粤教版必修一 第2章 探究匀变速直线运动规律（5份）

重力 gt 2gs 9.8 m/s2 175.psd gt2 vt 加速度 vt＝v0＋at > at2 1∶2∶3∶… 1∶3∶5∶… 12∶22∶32∶… 113.psd s＝v0t＋at2 v＝2as－v ＝ 1∶∶…∶ 1∶()∶…－－1)∶( 实验：研究匀变速直线运动 一、实验目的 1．练习打点计时器的使用、纸带数据处理和测瞬时速度的 方法． 2．掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法(Δs＝aT2)． 3．测定匀变速直线运动的加速度． 二、实验原理 1．打点计时器 (1)作用：计时仪器，每隔 0.02 s 打一次点． (2)工作条件：电磁打点计时器 6 V 交流电源；电火花计时 器 220 V 交流电源． (3)纸带上点的意义： ①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置． ②通过研究纸带上各点之间的间隔，可以判断物体的运动 情况． ③可以利用纸带上打出的点来确定计数点间的时间间隔． 2．利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法 (1)沿直线运动的物体在连续相等时间间隔的不同时刻的 速度分别为 v1、v2、v3、v4、…，若v2－v1＝v3－v2＝v4－v3＝…， 则说明物体在相等时间内速度的增量相等，由此说明物体在做 (2)设相邻点之间的位移为 s1、s2、s3、…，如图 2－1 所示． 图 2－1 若Δs＝ s2－ s1＝ s3－ s2＝…＝aT2＝常数≠0，则物体做 匀变速直线运动． 匀变速直线运动，即a＝＝…. ＝＝ 3．速度的求解方法 图 2－2 4. 利用纸带求被测物体的加速度有三种方法 “平均速度法”求速度，即vn＝，如图2－2所示． (1)根据a＝测实验小车的加速度，其误差最大． (2) 用“逐差法”求加速度： 根据s4－ s1＝ s5－ s2＝ s6－ s3＝3aT2(T为相邻两计数点间的时间间隔)得 a1＝，a3＝，a2＝ 再求出a1、a2、a3的平均值 . ＝＝ (3)用 v－t 图象求加速度： 先根据 ，求出打第 n 点时纸带的瞬时速度，再 根据 v、t 数据，在直角坐标系中仔细描点．作一条直线，使同 一次实验得到的各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的各 点应均匀分布在直线的两侧，这条直线就是本次实验的 v－t 图 线，它是一条倾斜的直线．图线的斜率即为物体运动的加速度． vn＝ 三、实验器材 打点计时器、纸带、复写纸片、低压交流电源、小车、细 绳、一端附有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、导线． 四、实验步骤 1．按图 2－3 所示，把一端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，连接好电路． 图 2－3 2．把细绳的一端固定在小车上，跨过滑轮后在另一端挂上 适量的钩码，让纸带穿过打点计时器的限位孔后一端固定在小 车上，用手拉住小车． 3．先接通电源，后放开小车，让小车运动，这样打点计时 器就在纸带上打下一系列点，取下纸带，更换新纸带，至少重 复 3 次． 4．从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开始一些比较 密集的点，从后边便于测量的点开始确定计数点，为了计算方 便和减小误差，通常用连续打点五次的时间作为时间单位，即 T＝0.1 s，正确使用毫米刻度尺量出各计数点之间的距离 s1、s2、 s3、…、sn，并填入设计的表格中．利用某一段时间的平均速度 等于这段时间中间时刻的瞬时速度求出各计数点的瞬时速度． 位置编号 0 1 2 3 4 5 时间 t/s 0 s/m 0 v/(m·s-1 ) 5.用逐差法计算加速度的值． 6．作出 v－t 图象，求得直线的斜率即为物体运动的加速 度． 五、注意事项 1．细绳尽可能与平板平行，以确保细绳对小车的拉力不变． 2．开始释放小车时，小车应尽量靠近打点计时器． 3．小车的加速度应适当大一些，以能在纸带长约 50 cm 的 范围内清楚地取 7～8 个计数点为宜． 4．要防止钩码落地撞坏、小车跟定滑轮相撞，应采取一些 防范措施． 5．要区别计时器打出的点与人为选取的计数点(一般把计 时器打出的 5 个点作为 1 个计数点)．选取的计数点不少于 6 个． 6．不要分段测量各段位移，应尽可能地一次测量完毕(可 先统一量出到计数起点 0 之间的距离)．读数时估读到毫米的下 一位． 六、误差分析 1．根据纸带测量的位移有误差． 2．电源频率不稳定，造成相邻两点的时间间隔不完全相等． 3．纸带运动时打点不稳定引起测量误差． 4．用作图法，作出的 v－t 图象并不是一条直线． 5．木板的粗糙程度并非完全相同，这样测量得到的加速度 只能是所测量段的平均加速度． 【例1】(2011 年广东