1.4和1.9测定匀变速直线运动的加速度 课件 -2022-2023学年高一上学期物理教科版必修1

1.4用打点计时器测量平均速度 一、两种打点计时器 电磁打点计时器 电火花计时器 1、电磁打点计时器 电磁打点计时器的构造及工作原理 通低压交流电 2、电火花计时器 （详见课本P12） 电火花计时器工作原理 尖端放电 二、实验步骤（详见课本P12 ） 三、纸带处理： （1）判断物体的运动规律 A B C D 见《步步高导学学案笔记》P27 （2）计时点与计数点 0 1 2 3 0.02s T=? 计时点 计数点 频率为50Hz T=0.1s （1）需测量的量： （2）关系式： 四、测平均速度 （3）如何测出E点的瞬时速度？ 例题：打点计时器所用电源的频率为50 Hz，某次实验中得到一条纸带，用厘米刻度尺测量情况如图所示，纸带在A、C间的平均速度为________m/s，A、D间的平均速度是________m/s，B点的瞬时速度更接近于________m/s。 0.35 0.43　 0.35 1.9 测定匀变速直线运动的加速度 实验目的: 1.能熟练使用打点计时器操作本实验. 2.会用图像法处理纸带数据,并求其加速度. 实验过程: 1.实验器材: 电磁打点计时器 学生电源 复写纸 纸带 导线 一端带有滑轮的长木板 小车 细绳 钩码 刻度尺 坐标纸 实验目的: 1.能熟练使用打点计时器操作本实验. 2.会用图像法处理纸带数据,并求其加速度. 实验过程: 1.实验器材: 电火花计时器 墨粉纸盘 纸带 导线 一端带有滑轮的长木板 小车 细绳 钩码 刻度尺 坐标纸 2.实验步骤: (1)如图所示，把一端装有定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； (2)把细绳拴在小车上，并在另一端挂上适当的钩码，使之跨过定滑轮，调整装置，使小车能在长木板上平稳地加速滑行； (3)把纸带穿过打点计时器，并将其一端固定在小车的后面； (4)把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，后放开小车，让小车拖着纸带运动．于是，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复实验三次． 数据处理的方法 1．选取纸带、确定计数点并进行测量 (1)在三条纸带中选择一条最清晰的纸带； (2)为了便于测量，一般舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作计时起点(0点)； (3)每5个点(相隔0.1 s)取1个计数点进行测量(如下图所示，相邻两点中间还有4个点未画出)． 0 1 2 3 注意：每5个点即每隔4个点！ 计数点 0 1 2 3 4 5 时间t/s 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 x/m v/(m·s－1) 2.瞬时速度的计算: 如: (2)设计表格并记录相关数据 (1)瞬时速度的求解方法: 在坐标纸上,以速度v为纵轴、时间t为横轴建立直角坐标系.根据上表中的v、t数据,在直角坐标系中描点,如右图所示,通过观察、思考,找出这些点的分布规律,然后根据这些点的分布趋向,用一条平滑的曲线(包括直线)连接这些点,并尽量让多数点落在曲线上(或直线)上,不在曲线(或直线)上的点应分布在曲线(或直线)两侧,且两侧的点数大致相同. (3)用v－t图象求加速度: 2.求a时应选取相距较远的两个横纵坐标容易读取的点来计算。 (4)分析v－t图象,小车运动的加速度数值上等于v－t图线的斜率,应注意其斜率等于Δv/Δt,不能由tanθ求加速度. 注意：1.在坐标纸上画v－t图象时，坐标轴单位长度的选取要合适，使图象分布在坐标平面的大部分面积上． 3.逐差法求小车的加速度: 加速度的平均值为: 逐差法处理数据求加速度的平均值,好处是各个数据都得到了利用,达到了正负误差相消的作用，使计算结果更接近真实值。 4.注意事项和误差分析： 2.所使用的电源频率不稳定,导致计时误差. 1.使用电磁打点计时器测物体的运动速度,多处摩擦会影响物体的运动,如纸带与振针间的摩擦、纸带与限位孔间的摩擦.使用电火花计时器就可较好地避免这些摩擦. 二.误差和有效数字: 1.误差(error): 测出的数值(测量值)与真实值之间的差异叫误差. ①系统误差: 由于仪器本身不精确,或实验方法粗略,或实验原理不完善产生. 特点: 测量值总是大于(或小于)真实值 减小方法: 校准测量仪器,改进实验方法,设计在原理上更完善的实验. 产生原因： 分类: 从误差的来源看 系统误差 偶然误差 ②偶然误差: 由于各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生。 产生原因： 特点: 测量值与真实值相比,有是偏大、有时偏小,并且偏大和偏小的概率相同. 2.有效数字: 测量结果中能够反映被测量大小的