高中物理-同步教学第1章-9.实验—测定匀变速直线运动的加速度课件-教科版必修1VIP免费

9．测定匀变速直线运动的加速度⊳⊳实验目的⇩1．能熟练使用打点计时器操作本实验．2．会用图象法处理纸带数据，并求其加速度．⊳⊳实验过程⇩1．实验器材打点计时器、学生电源、复写纸、纸带、导线，一端带有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、坐标纸．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0.1s)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．瞬时速度的计算(1)瞬时速度的求解方法：时间间隔很短时，可用某段时间的平均速度表示这段时间内某一时刻的瞬时速度，即vn＝xn＋xn＋12T.例如，图中第4个点的瞬时速度v4＝x352T，其中x35表示第3个点到第5个点之间的距离，T＝0.1s.(2)设计表格并记录相关数据位置编号012345时间t/s00.10.20.30.40.5x/mv/(m·s－1)3.求小车的加速度(1)用逐差法求加速度以取六个间隔为例，由x2－x1＝aT2得x4－x1＝3aT2，则a1＝x4－x13T2，a2＝x5－x23T2，a3＝x6－x33T2.加速度的平均值为a＝13(a1＋a2＋a3)＝13x4－x13T2＋x5－x23T2＋x6－x33T2＝19T2[(x4＋x5＋x6)－(x1＋x2＋x3)]逐差法处理数据求加速度的平均值，好处是各个数据都得到了利用，达到正、负偶然误差充分抵消的作用，使计算结果更接近真实值．(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)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Δv/Δt，不能由tanθ求加速度．⊳⊳注意事项⇩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．如打出的点较轻或是短线时，应调整振针距复写纸的高度．5．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．6．每打好一条纸带，将定位轴上的复写纸换个位置，以保证打点清晰．7．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．8．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＝0.02×5s＝0.1s.9．在坐标纸上画v－t图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量分布在较大的坐标平面内．⊳⊳误差分析⇩1．使用电磁打点计时器测物体的运动速度，多处摩擦会影响物体的运动，如纸带与振针间的摩擦、纸带与限位孔间的摩擦．使用电火花计时器就可较好地避免这些摩擦．2．所使用的电源频率不稳定，导致计时误差．3．纸带上计数点间距离的测量带来偶然误差．4．长木板各处的粗糙程度并非完全相同．5．用作图法，作出的v－t图线并非是一条直线．实验过程中应注意的问题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，...