2.4.2自由落体运动(测g、逐差法) 课件 -2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

第二章 匀变速直线运动的研究 自由落体测重力加速度、逐差法 高中物理实验 必修1 19 九月 2025 实验目的： 实验测当地重力加速度g 逐差法、图像法数据处理 实验误差分析 实验：自由落体测重力加速度、逐差法 一、实验测定重力加速g 测定重力加速度g方法: 方案1： 用打点计时器测重力速度g； 方案2： 用频闪摄影法测重力速度g； 实验目的： 用打点计时器测重力速度g； 原理： 重物拖着纸带下落时，如果受到的阻力较小，近似认为仅在重力作用下的运动。根据打出的纸带点的情况，分析出重物的运动规律； 器材： 铁架台、打点计时器、重物、纸带、夹子、刻度尺； 实验步骤： ①将铁架台固定在桌面边缘上，打点计时器竖直固 定在铁架台上，接上电源； ②将下端挂有重物的纸带，穿过限位孔置于墨粉 纸盘下方； ③用手捏住纸带上端使纸带竖直，让重物靠近打 点计时器； ④先接通计时器电源，再松开纸带让重物拖动纸带自 由下落，然后关闭电源； ⑤更换纸带重复实验三次； 注意事项： ①为减小空气阻力影响，选择体积小、质量大的重物； ②安装计时器使两个限位孔连线在同一竖直线上， 以减小纸带和打点计时器的摩擦阻力； ③用手提纸带上端，使重物静止靠近打点计时器下方； ④先接通电源，后松开纸带； ⑤挑选第一个点和第二个点间等于2mm（保证物 体做自由落地运动）点迹的清晰纸带； 实验：自由落体测重力加速度、逐差法 二、实验求重力加速-数据处理 1、图象法（v-t图）求重力加速度： 计算各计数点瞬时速度 因为：Vt/2=V平均； 所以：v1=(x1+x2)/2T v2=(x2+x3)/2T …… 2、“逐差法” 求重力加速度： “逐差法”：使用了x1～x6各数据值，误差较小； 探究1：如果纸带上测得连续5段（奇数个）相同时间T内的位移x1、x2、x3、x3、x5，逐差法如何取舍数据？ 解： 去掉第一段，使用剩余偶数段计算； 根据xm-xn=(m-n)aT2，可得： 实验：自由落体测重力加速度、逐差法 三、实验结论、误差分析 实验结论： 自由落体运动是初速度为0的匀加速直线运动； 本次试验测得当地自由落体加速度=9.65m/s2； 误差分析： ①重物下落过程中，纸带与打点计时器之间存在阻力； ②重物受空气阻力等； ③测量长度时存在读数误差； 选择合适的数据处理方法可尽可能减小误差； 练1：某同学用如图所示装置测量重力加速度g，所用交流电频率为50Hz。在所选纸带上取某点为0号计数点，然后每3个点取一个计数点，所有测量数据及其标记符号如图所示： 从数据处理方法看，在S1、S2、S3、S4、S5、S6中，对实验结果起作用的： 方法一中有 ；方法二中有 ； 因此，选择 ；（“方法一”或“方法二”）更合理； 这样可以减小实验的 ；（“系统”或“偶然”）误差； S1、S6 S1、S2、S3、S4、S5、S6 方法二 偶然 练1：某同学用如图所示装置测量重力加速度g，所用交流电频率为50Hz。在所选纸带上取某点为0号计数点，然后每3个点取一个计数点，所有测量数据及其标记符号如图所示： 本实验误差的主要来源有（试举出两条）： 1、 ； 2、 ； 并计算物体经过第4点的瞬时速度v4= m/s；重力加速度 m/s2； 空气阻力，振针的阻力，限位孔的阻力，复写纸的阻力等 2.45 交流电频率波动，长度测量，数据处理方法等 g=8.673 练2：某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。 在ABCDE五个点中，打点计时器最先打出的是______点，在打出C点时物块的速度大小为 m/s（保留3位有效数字）； 物块下滑的加速度大小为 m/s2（保留2位有效数字）； A 0.233 0.75 课时小结： 实验目的：探究自由落体运动规律，求自由落体加速度； 实验原理：重物拖着纸带下落时，在重力作用下的运动，根据打出的纸带点的情况，分析出重物的运动规律； 数据处理：求自由落体加速度方法： 1、分组逐差法 2、图象法 实验结论： 测得当地自由落体加速度g=9.65m/s2； 误差分析： ①纸带与打点计时器之间存在阻力； ②重物受空气阻力等； ③测量长度时存在读数误差； 结束页 B1 谢谢观赏！ $