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1、1,5 实验：研究匀变速直线运动,第一章,直 线 运 动,2,1.实验目的 (1)了解打点计时器的计时原理，理解纸带中包含的物体运动的信息(时间、位移). (2)会安装并使用打点计时器，理解根据纸带测量瞬时速度和加速度的方法.,3,2.实验原理 （1）打点计时器是 仪器，电磁打点计时器工作电源为 V 电源，电火花计时器工作电压为 V 电源.当电源频率为50Hz时，它每隔 s打一次点. (2)“位移差法”判断运动情况.设相邻两点之间的位移分别为x1,x2,x3xn,则,计时,46,交流,220,交流,0.02,4,若x2-x1=x3-x2=xn-xn-1=0,则物体做 运动. 若x2-x1=x3
2、-x2=xn-xn-1=x(恒量），则物体做 运动.x0，为 运动；x0，为 运动.,匀速直线,匀变速直线,匀加速直线,匀减速直线,5,(3)“平均速度法”求速度，即vn= .,6,(4)“逐差法”求加速度，即 然后求平均值，即a= .这样使所给数据全部得到利用，提高准确性.,7,(5)“图象法”求加速度，即由vn= ，求出多个点的速度，画出 图象，求出直的 ，即加速度.,v-t,斜率,8,3.实验器材 电火花打点计时器或电磁打点计时器，小车，纸带，细绳，钩码，刻度尺，导线，电源. 4.探究过程 (1)将复写纸套在复写纸定位销上，推动调节片，可调节复写纸位置.将纸带从复写纸下穿过.,9,(2)
3、把小车停在靠近打点计时器处，接通电源后，放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一列小点.换上新纸带，重复实验三次. (3)数据处理：用v-t图象法，先根据匀变速直线运动某段时间中点的瞬时速度等于这段时间的平均速度即vn=(xn+xn+1)/2T求出打第n个点时纸带的瞬时速度，然后作出v-t图象，图线的斜率即为物体运动的加速度：a=v/t.,10,5.注意事项 (1)要在钩码落地处放置软垫或沙箱，防止撞坏钩码. (2)要在小车到达滑轮前用手按住它或放置泡沫塑料挡板，防止车掉在地上或撞坏滑轮.,11,(3)开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器. （4）先接通电源，后释放小车，每打
4、完一条纸带，应及时切断电源. （5）不要分段测长度，应测量各计数点到起点的距离，读数时应估读毫米的下一位.,12,1.图象的作用？ 由图线的斜率、截距、包围面积等可以研究物理量之间的变化关系，找出规律. 作图的规则： （1）作图一定要用坐标纸.坐标纸的大小要根据测量数据有效数字的多少和结果的需要来定.,13,(2)要标明轴名、单位，在轴上每隔一定相等的间距按有效数字位数标明数值. （3）图上连线要用直尺（直线、折线）或曲线尺（光滑曲线），连接时不一定通过所有的数据点，而要使数据点在线的两侧合理的分布. （4）在图上求直线的斜率时，要选取线上相距较远的两点.不一定要取原来测的数据点.,14,2.
5、什么是误差？ （1）绝对误差与相对误差设某物理量真值为A0，测量值为A，则绝对误差=|A-A0|，相对误差 因为真值A0是不知道的，常以公认值或理论值，多次测量的平均值代替真实值.,15,（2）系统误差与偶然误差 测量值总是有规律地朝着某一方向偏离真值（总是偏大或总是偏小）的误差，称为系统误差，系统误差主要来源仪器设备本身不够精确或实验原理、方法不够完善.,16,由于偶然因素的影响，造成测量值的无规则的起伏称为偶然误差，偶然误差是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的，各次测量有时偏大有时偏小，多次测量偏大和偏小的概率相同，因此多次测量求平均值可减小偶然误差.,17,18
6、,1.打点计时器的使用 图甲为电磁打点计时器的实物图，其中 为限位孔， 为振针，打点计时器使用 V的 电源，若使用的电流的频率为50Hz，则每打两个点的时间间隔为 s；若在某次实验中打出的纸带如图乙所示，应怎样调节打点计时器? .,6,使振针适当缩短一些,5,4-6,交流,0.02,19,某学生在练习使用打点计时器出现下列现象，纸带穿过限位孔，拉动纸带，接通打点计时器，但在纸带上打不上点，其可能的原因 .,是复写纸使用时间过长或打点计时器的振针过高,20,2.实验数据的处理 某同学在做“测定匀变速直线运动的加速度”实验时打出的纸带如图所示，每两点之间还有四点没有画出来，图中上面的数字为相邻两点
7、间的距离，打点计时器的电源频率为50Hz.(答案保留三位有效数字),21,（1）打第4个计数点时纸带的速度v4= . （2）06点间的加速度为a= .,1.20m/s,1.98m/s2,22,在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，用打点计时器打出了一条纸带如图1-5-3所示.纸带上只画了几个计数点，每相邻两个计数点之间都有三个点未画出，图中还标出了其中两段距离的大小，电流频率为50Hz，由图可知小车加速度的大小是2.31m/s2.,23,a=2.31m/s2,24,3.实验方法的迁移 (2009上海四校联考)在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中，某同学测量数据后，通过计算得到了小车运动过程中各计时时刻的速度如表格所示.,25,（1）分析表中数据可知，在误差允许的范围内，小车做 运动. (2)有一位同学想估算小车从位置0到位置5的位移，其估算方法如下：x=(0.380.1+0.630.1+0.880.1+1.120.1+1.380.1)m=那么，该同学得到的位移 (选填“大于”、“等于”或“小于”)实际位移.,匀加速直线,小于,
