2.3测量匀变速直线运动的加速度—【新教材】粤教版（2019）高中物理必修第一册课件）

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 第二章 匀变速直线运动 【回顾旧知】 1.匀变速直线运动的特点是什么？ 2.写出匀变速直线运动的速度和位移公式。 3.匀变速直线运动中，某一段时间内中间时刻的瞬时速度与该段时间的平均速度有什么关系？请用数学关系式表述。 【思考问题】 一个物体做匀变速直线运动，如图所示，在两个连续相等时间T内的位移分别为S1，S2 。 请求出该物体的加速度a和物体通过B时的速度VB。 结论： 即： （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。 即： 利用打点计时器、纸带、复写纸、交变电源、小车、细绳、一段附有定滑轮的长木板、钩码等器材测量匀变速直线运动的加速度。 【实验与探究】 【思考问题】 1、本实验的原理和方法是什么？ 2、本实验要解决的关键问题是什么？ 【实验与探究】 （1）开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器； （2）安装打点计时器时，纸带、小车、细绳、定滑轮上边缘在同一直线上； （3）先接通电源，打点计时器工作稳定后，再释放小车； 注意事项： 【实验与探究】 【讨论与交流】 （1）根据匀变速直线运动的特点，从纸带的运动信息分析判断小车的运动是不是匀变速直线运动。 （2）选取哪些计数点计算此处的加速度比较合适？说出理由并由此求出加速度的平均值。 选择点迹清晰，没有漏点的一部分纸带 【讨论与交流】 可减少多次计算带来的误差 放大测量距离，减小误差 （3）由 可以分析得出 ， ， ，由此可以求出加速度的平均值 。想一想，为什么这样做能减小实验误差？ 【拓展】如果只有 、 、 、 四段位移，怎么处理？ 实验数据处理 计数点 位移 速度 加速度 0 — — — 1 — 2 — 3 — 4 5 6 — 0.40 计数点 位移 速度 0 — — 1 2 3 4 5 6 — 画出小车的 图像。 0.04 0.08 0.12 0.16 0.20 0.24 1.40 1.60 1.00 1.20 0.60 0.80 1．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器． 2．先接通电源，等打点稳定后，再释放小车． 3．打点完毕，立即断开电源． 4．为避免小车跟滑轮相碰，当小车到达滑轮前应及时用手按住． 5．选取一条点迹清晰的纸带，适当舍弃点迹密集部分，适当选取计数点(注意计数点与计时点的区别)，弄清楚所选的计数点时间间隔T等于多少秒． 6．在坐标纸上画v－t图像时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图像尽量分布在较大的坐标平面内． 【注意事项】 用接在50 Hz交流电源上的打点计时器，测定小车速度，某次实验中得到一条纸带，如下图所示，从比较清晰的点起，每五个打印点取一个计数点，分别标明0、1、2、3、4、…量得0与1两点间距离x1＝30 mm，3与4两点间的距离x2＝48 mm，则小车在0与1两点间的时间间隔是______s,0与1两点间的平均速度为________m/s，若小车做匀加速直线运动，则其加速度大小为________m/s2. 精例1　 【答案】0.1　0.3　0.6 变式1　在做“研究匀变速直线运动”实验中，打点计时器打出的一条纸带中的某段如图所示，若A、B、C…点间的时间间隔均为0.10 s，从图中给定的长度，小车的加速度大小是________ m/s2，打下C点时小车的速度大小是______m/s.(结果保留到小数点后一位) 【答案】4.0　1.1 精例2　如图所示，某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔T＝0.10 s，其中s1＝7.05 cm，s2＝7.68 cm，s3＝8.33 cm，s4＝8.95 cm，s5＝9.61 cm，s6＝10.26 cm.则A点处瞬时速度的大小是______m/s，小车运动的加速度计算表达式为_________________，加速度的大小是______m/s2(计算结果保留两位有效数字)． 变式2　在用电火花计时器研究某一物体的匀加速直线运动时，得到了一条如图所示的记录该物体运动情况的纸带，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． (1)电火花计时器的工作电压为______V，本实验电源频率为50 Hz， 则每隔______s打一次点，本实验中每两个相邻计数点之间的时间间隔为______s. (2)打B、C点时的速度vB＝________m/s，vC＝______m/s. (3)该物体