《测量匀变速直线运动的加速度精编版》由会员分享，可在线阅读，更多相关《测量匀变速直线运动的加速度精编版（25页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一章运动的描述 测量匀变速直线运动的加速度 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 接通电源 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
2、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个计时点 相隔0 1s 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 用v t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、 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 v t 不能由tan 求加速度 根据数据描点 画一条直线 让直线尽可能地通过较多的点 没在直线上的点均分在两侧 在图象上任取两点利用其坐标值求出斜率即物体的加速度 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 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 5 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
4、s 0 1s 1 小车运动时摩擦不均匀 打点不稳定引起系统误差2 纸带上计数点间距测量以及作v t图象引起偶然误差 主要误差分析 七 注意事项 1 平行 纸带 细绳要和长木板平行2 靠近 释放小车前 应使小车停在靠近打点计时器的位置3 一先一后 实验时应先接通电源 后释放小车 实验后先断开电源 后取下纸带4 防止碰撞 在到达长木板末端前应让小车停止运动 防止钩码落地 小车与滑轮碰撞 5 减小误差 小车另一端挂的钩码个数要适当 避免速度过大而使纸带上打的点太少 或者速度太小 使纸带上打的点过于密集6 纸带选取 选择一条点迹清晰的纸带 舍弃点密集部分 适当选取计数点7 准确作图 在坐标纸上 纵 横
5、轴选取合适的单位 仔细描点连线 不能连成折线 应作一条直线 让各点尽量落到这条直线上 落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧 1 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 02s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 E两点时小车的瞬时速度vB vE 2 小车的加速度为多大 例2 在实验中得到纸带如下图所示 图中的点为计数点 在每两个相邻计数点间还有4个点没有画出 则小车运动的加速度为 单位 m s2 A 0 2B 2 0C 20 0D 200 0
6、例3 在某次实验中 物体拖动纸带做匀加速直线运动 打点计时器所用的电源频率为50Hz 实验得到的一条纸带如图所示 纸带上每相邻的两个计数点之间都有4个点未画出 按时间顺序取0 1 2 3 4 5六个计数点 实验中用直尺量出各计数点到0点的距离如图所示 单位 cm 在计数点1所代表的时刻 纸带运动的瞬时速度为v1 m s 物体的加速度a m s2 保留两位有效数字 该同学在测量的时候没有将计数点5的数值记录下来 根据前面的数值可以推算出计数点5到0点的距离为 cm 4 2010 重庆高考 某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动物体的加速度 电源频率f 50Hz 在纸带上打出的点中 选出零点 每隔
7、4个点取1个计数点 因保存不当 纸带被污染 如图所示 A B C D是依次排列的4个计数点 仅能读出其中3个计数点到零点的距离 xA 16 6mm xB 126 5mm xD 624 5mm 若无法再做实验 可由以上信息推知 1 相邻两计数点的时间间隔为 s 2 打C点时物体的速度大小为 m s 3 物体的加速度大小为 用xA xB xD和f表示 故答案 1 0 1 2 2 49 3 标准解答 1 相邻两计数点的时间间隔T 0 02 5s 0 1s 2 3 计数点A B中间时刻的速度而 5 某同学在测定匀变速直线运动的加速度时 得到了几条较为理想的纸带 并在每条纸带上每5个计时点取一个计数点
8、依打点先后编为0 1 2 3 4 5 由于不小心 纸带被撕断 部分缺失 如图所示 请根据给出的甲 乙 丙 丁四段纸带回答 1 从纸带甲上撕下的那段应该是乙 丙 丁三段纸带中的 2 打纸带甲时 物体的加速度大小是 m s2 打计数点1时 物体的速度大小是 m s 解析 因小车做匀变速直线运动 加速度保持不变 打甲纸带时 加速度m s2 0 6m s2 又小车运动的加速度 则4 5两点间隔为 s5 s2 3aT2 36 0 10 3m 3 0 6 0 12m 54 10 3m 54 0mm 所以从纸带甲上撕下的那段应是丙 m s 0 33m s 答案 1 丙 2 0 60 33 6 光电门1 2各
9、自连接的计时器显示的挡光时间分别为1 0 10 2s和4 0 10 3s 用精度为0 05mm的游标卡尺测量滑块的宽度为d 1 010cm 1 滑块通过光电门1时的速度v1 m s 滑块通过光电门2时的速度v2 m s 结果保留两位有效数字 2 由此测得的瞬时速度v1和v2只是一个近似值 它们实质上是通过光电门1和2时的 要使瞬时速度的测量值更接近于真实值 可将 的宽度减小一些 3 为了计算出滑块的加速度 除了测量d t1和t2之外 还需要测量 则用这些物理量计算加速度的表达式为a 解析 1 v1 m s 1 0m sv2 m s 2 5m s 2 v1 v2实质上是滑块通过光电门1和2时的平
10、均速度 要使瞬时速度的测量值更接近于真实值 可将滑块的宽度减小一些 3 为了计算出滑块的加速度 除了测量d t1和t2之外 还需要测量的物理量有两种方案 方案一 测滑块由光电门1运动至光电门2所用时间t 由v2 v1 at得方案二 测两光电门之间的距离L 由 2aL得答案 1 1 02 5 2 平均速度滑块 3 滑块由光电门1运动至光电门2所用时间t或两光电门之间的距离L或 1 误差 error 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 或实验原理不完善产生 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 系统误差 偶然误差 偶然误差 减小方法 多次测量求平均值 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 可靠数字 直接读数获得的准确数字 存疑数字 通过估读得到的那部分数字叫存疑数字
