第5讲实验：研究匀变速直线运动★一、考情直播1．考纲解读考纲内容能力要求考向定位1．研究匀变速直线运动1．会正确使用刻度尺、电火花计时器或电磁打点计时器．2．知道用多次测量求平均值的方法减小偶然误差，能在某些实验中分析误差的主要来源．电火花计时器或电磁打点计时器是最基本的物理仪器，每年高考题中均出现了电磁打点计时器和逐差法处理纸带问题，不过误差分析也要引起高考注意．2.考点整合考点1测定物体运动的加速度、求某时刻的速度（1）实验原理测定物体做匀变速直线运动最基本的是测出位移和时间的关系，运用匀变速直线运动的规律，对纸带数据进行处理．（2）器材与装置器材：小车，细绳，钩码，一端附有定滑轮的长木板，打点计时器，低压交流电源，导线，纸带，米尺，细绳，复写纸片．装置：按图1-5-1所示安装实验仪器，让带有纸带的小车在重物的拉动下运动，分析实验所得的纸带．（3）注意事项①开始要把小车停在打点计时器处，再让小车运动，以便在纸带上打下足够的点．②先接通电源再放开小车．③选择点迹清晰的纸带，在纸带上选择点间间隔较大的一段内的点作为计数点，并做好标记供分析用．④将纸带平放在水平桌面上，用米尺测量任一计数点到基准点间的距离并做好记录，不要分段测量．⑤小车的加速度宜适当大些，可以减小长度测量误差，一般能在约50cm的纸带上清楚取7-8个计数点为宜．⑥纸带运动时不要让纸带与打点计时器的限位孔摩擦．（4）实验方法①纸带选择：从打点计时器重复打下的多条纸带中选点迹清楚的一条，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测量的地方取一个开始点O作为基准点，然后每5个点取一个计数点A、B、C、…（或者说每隔4个点取一个记数点），这样做的好处是相邻记数点间的时间间隔是0.1s，便于计算．测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3…②判断物体运动的性质：利用s1、s2、s3…可以计算相邻相等时间内的位移差s2-s1、s3-s2、s4-s3…，如果各Δs的差值不等于零且在5%以内，可认为它们是相等的，则可以判定被测物体的运动是匀变速直线运动．③求被测物体在任一计数点对应时刻的瞬时速度v：应用做匀变速直线运动的物体某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度．如④求被测物体的加速度有3种方法：方法1：“逐差法”．从纸带上得到6个相邻相等时间内的位移，则.纸带打点计时器图1-5-1方法2：利用任意两段相邻记数点间的位移求加速度，最后取平均值．如方法3、利用v-t图象求加速度．求出A、B、C、D、E、F各点的即时速度，画出如图1-5-2所示的v-t图线，图线的斜率就是加速度a．【例1】如图1-5-3是某同学测量匀变速直线运动的加速度时，从若干纸带中选中的一条纸带的一部分，他每隔4个点取一个计数点，图上注明了他对各计数点间距离的测量结果．所接电源是频率为的交流电．（1）为了验证小车的运动是匀变速运动，请进行下列计算，填入表内（单位：cm）s2－s1s3－s2s4－s3s5－s4s6－s5各位移差与平均值最多相差______cm，由此可以得出结论：小车的运动是________．（2）两个相邻计数点间的时间间隔s.（3）物体的加速度的计算式______，加速度为m/s2．（4）计算打计数点B时小车的速度vB=______m/s．（5）在图1-5-4中绘出v-t图线，并确定物体的加速度m/s2．解析（1）数据表（单位：cm）s2－s1s3－s2s4－s3s5－s4s6－s51.601.551.621.531.611.58由数据表分析可知：各位移差与平均值最多相差0.05cm，在误差范围内相邻相等时间内的位移差近似相等，因此可以得出结论：小车的运动是匀变速直线运动．（2）该打点计时器所接的电源是频率为的交流电，纸带上的计数点每隔4个点取一个，即两个相邻计数点间有5段相等时间间隔，所以两个相邻计数点间的时间间隔为：．（3）用逐差法来计算加速度．，，，取平均值：．将数据代入上式即得加速度的值：（4）由于该物体做匀变速直线运动，因此，打取B计数点时物体的速度等于AC段平均速度：．也可以用OD间距离来计算OABCDEFcms12.804.40s25.95s37.57s49.10s510.71s6图1-5-3特别注意：在计算时要尽量用全数据，同时注意各物理量的单位要统一到国际单位制中。注意两相邻计数点间的时间间隔。．（5）分别计算出A...
