微型专题 实验:研究匀变速直线运动的规律[学习目标] 1.进一步练习使用打点计时器.2.会利用平均速度求瞬时速度.3.会利用 v-t图象处理实验数据,并据此判断物体的运动性质.4.能根据实验数据求加速度并会测量自由落体加速度.5.了解误差和有效数字.一、实验原理1.利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法如图 1 所示,沿直线运动的物体在连续相等时间间隔 T 内的位移分别为 x1、x2、x3、x4…xn,若 Δx=x2- x 1=x3- x 2=x4- x 3=…=xn-xn-1,则说明物体在做匀变速直线运动,且 Δx=aT 2 .图 12.测定匀变速直线运动加速度的方法(1)图象法① 先根据“平均速度”法求出各计数点的速度 vn=.② 作 v-t 图象,求出图象的斜率即物体的加速度 . (2)利用位移差公式①xn+1-xn=aT 2 得 a=,其中 T 为两计数点之间的时间间隔.② 逐差法若纸带上选出多个计数点,可用逐差法求加速度 a=.二、实验器材(以小车的匀变速直线运动为例)打点计时器、交流电源、纸带、一端附有定滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、复写纸、坐标纸、刻度尺.三、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,打点计时器正常工作后,再释放小车,当小车停止运动时要及时断开电源.3.要区别计时器打出的点与人为选取的计数点,一般在纸带上每隔四个点取一个计数点,即交流电源频率为 50 Hz 时,时间间隔为 T=0.02×5 s=0.1 s.4.描点时最好用坐标纸,在纵、横坐标轴上选取合适的单位,用细铅笔认真描点.四、误差和有效数字1.误差:测量值跟被测物理量的真实值之间的差异叫做误差.误差按产生原因可分为偶然误差和系统误差.(1)偶然误差① 产生原因:由偶然因素造成的.② 特点:多次重复同一测量时,偏大和偏小的机会比较接近.③ 减小偶然误差的方法:取平均值.(2)系统误差① 产生原因:由仪器结构缺陷、实验方法不完善造成的.② 特点:多次重复测量的结果总是大于(或小于)被测量的真实值.③ 减小系统误差的方法:校准测量仪器,改进实验方法,完善实验原理.2.绝对误差和相对误差(1)绝对误差:测量值和真实值之差.(2)相对误差:绝对误差与测量值之比.3.有效数字(1)定义:带有一位不可靠数字的近似数字叫做有效数字.(2)运算结果一般取两位或三位有效数字表示.一、研究匀变速直线运动例 1 (2018·温州市十五校联考)同学们利用如图 2 所示装置做“研究匀变速直线运动”实验.请你完成下列有关问题:图 2(...