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1、测定匀变速直线运动的加速度,实验目的,1、掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法; 2、用打点计时器研究匀变速度直线运动，测匀变速直线运动的加速度。,实验器材,打点计时器 、纸带 、交流电源、小车 、细绳 、一端固定有滑轮的长木板 、刻度尺 、钩码。,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，连好电路.,实验步骤,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后面。 4、把小车停在靠近打点计时器处，接通电
2、 源，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 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),3、判断物体是否做匀变速直线运动的方法,（1）连续相邻两段位移差为定值 （2）速度随时间均匀变化,(1)用vt图象求加速度在坐标纸上，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
3、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注意：在坐标纸上画vt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 (2)分析vt图象，小车运动的加速度数值等于vt图线的斜率，应注意其斜率等于v/t，不能使用量角器由tan 求加速度,4、加速度的计算方法：图像法,（补充公式）,知识回顾：（教材P26第4证明题）匀变速直线运动判别式：在任意两个连续相等的相邻时间间隔T内，位移之差是一个常量，
4、即,此推论常有两方面的应用：一是用以判断物体是否做匀变速直线运动，二是用以求加速度,(1)公式的适用条件: 匀变速直线运动； x为连续相等的相邻时间间隔T内的位移差,1、以两段位移为例：加速度的计算？,延伸：1、以4段为例：加速度的计算？,2、以6段为例：加速度的计算？,发现：只利用初段和末端位移，没有让纸带各段位移数据充分利用，误差较大！,4、加速度的计算方法：逐差法,2、以4段为例：加速度的计算？,为了让纸带充分利用，使纸带上的每一段的长度测量都用在计算上，采用逐差法求纸带加速度： 所谓逐差法，就是把测量数据中的因变量进行逐项相减或按顺序分为两组进行对应项相减，然后将所得差值作为因变量的多
5、次测量值进行数据处理的方法。,逐差法是针对自变量等量变化，其优点是充分利用了测 量数据，具有对数据取平均的效果，可及时发现差错或数据 的分布规律，及时纠正或及时总结数据规律。它是物理实验 中处理数据常用的一种方法。,注意事项,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，待打点计时器工作稳定后，再放开小车，小车停止运动后要及时断开电源。 3、安装打点计时器时，要尽可能使纸带，小车，细绳，定滑轮上边缘在同一直线上。 4、避免小车与滑轮相碰，当小车到达滑轮前及时用手按住。 5、纸带运动时，不要让纸带与限位孔摩 擦。,注意事项,6、取下纸带前，先断开电源。 7、钩码的重量要适当，不能
6、太小也不能太大。 8.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 9.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,注意事项,10、画vt图时，直线应尽量经过较多的点，不能落在直线上的点，要均匀分布在直线两侧。同时坐标轴单位长度的选取，要使图像分布在坐标平面的大部分面积。 11木板可以一端高一端低，此实验不需要使用天平测钩码质量。,误差和有效数字:,1.误差:,测出的数值(测量值)与真实值之间的差异叫误差.,系统误差:,由于仪器本身不精确,或实验方法粗略,
7、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,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,有时偏大、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带有一位存疑数字的全部数字叫做有效数字. 有效数字的位数：从左边第一个不是零的数字开始数,误差和有效数字:,注意和“小数点后几位”进行区分,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
8、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,题型一:实验步骤及注意事项的考查：,【答案】 BC,题型二:根据纸带判断运动情况,某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系，所用交流电的频率为50 Hz，下图为某次实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7为计数点，相邻两计数点间还有3个打点未画出从纸带上测出x13.20 cm，x24.74 cm，x36.40 cm，x48.02 cm，x59.64 cm，x611.28 cm，x712.84 cm.,(1)请通过计算
9、，在下表空格内填入合适的数据(计算结果保留三位有效数字)；,题型二:根据纸带判断运动情况,(2)根据表中数据，在所给的坐标系中作出vt图象(以0计数点作为计时起点)；由图象可得，小车运动的加速度大小为_m/s2.,题型二:根据纸带判断运动情况,某同学在测定匀变速直线运动的加速度实验中，获得一条点迹清楚的纸带，如下图所示，已知打点计时器每隔0.02 s打一个计时点，该同学选择 A、B、C、D、E、F六个计数点，对计数点进行测量的结果记录在下图中，单位是cm.,(1)试计算在打下B、C、D、E各点时小车的瞬时速度vB、vC、vD、vE各多大？ (2)计算小车的加速度为多大？,题型三：根据纸带求瞬时速度和加速度,(2)画vt图象时以A点为计时起点在图中描出B、C、D、E各点，过这些点作出一条线由图线可得a2.0 m/s2. 【答案】 (1)0.145 m/s 0.495 m/s 0.575 m/s 0658 m/s (2)2.0 m/s2,
