教科版高中物理必修1第一章第9节测定匀变速直线运动的加速度（29张ppt）

1.9 测定匀变速直线运动的加速度 第一章 运动的描述 一.实验探究小车的运动规律: 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: 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 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)． 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: (3)用v－t图象求加速度: 位置编号 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) 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. . . . . . . t 0.1 0.6 0.3 0.2 0.4 0.5 8 10 12 6 4 2 v/(cm.s-1) /s 0 注意：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)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. 3.逐差法求小车的加速度: 以取六个间隔为例: 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,达到正负偶然误差充分抵消的作用，使计算结果更接近真实值。 1.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器. 2.应该是先接通电源,等打点稳定后,再释放小车. 3.取下纸带前,先断开电源. 4.如打出的点较轻或是短线时,应调整振针距复写纸的高度. 5.选择一条理想的纸带,是指纸带上的点迹清晰,适当舍弃点密集部分,适当选取计数点,弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒. 注意事项： 8.要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点,一般在纸带上每隔4个点取一个计数点,即时间间隔为T＝0.02×5 s＝0.1 s. 9.在坐标纸上画v－t图象时,注意坐标轴单位长度的选取,应使图象尽量分布在较大的坐标平面内. 6.每打好一条纸带,将定位轴上的复写纸换个位置,以保证打点清晰. 7.不要分段测量各段位移,应尽可能地一次测量完毕(可先统一量出各计数点到计数起点O之间的距离)．读数时应估读到毫米的下一位. 在测定小车加速度的实验中，下列说法正确的是(　　) A．电磁打点计时器使用的可以是直流电源，也可以是交流电源 B．实验时应使纸带从复写纸的下方穿过 C．实验时要先接通电源后放开纸带 D．开始打点前，小车应离打点计时器远一些 【解析】　电磁打点计时器用的是低压交流电源；开始前将小车停在靠近打点计时器的位置；实验前应把纸带放在复写纸下方，先接通电源，待打点稳定后再放开纸带． 【答案】　BC 选择器材及进行实验应特别注意下列问题： (1)明确打点计时器对电源的要求——交流电源． (2)保证所打第一个点速度为零的方法——先通电，后放开小车． (3)要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前要及时用手按住它． 误差分析: 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. 2.所使用的电源频率不稳定,导致计时误差. 3.纸带上计数点间距离的测量带来偶然误差. 4.长木板各处的粗糙程度并非完全相同. 5.用作图法,作出的v－t图线并非是一条直线. (2010年南通市高三检测)某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系，所用交流电的频