《1.9 測定勻變速直線運動的加速度 學案》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《1.9 測定勻變速直線運動的加速度 學案（4頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、 1.9《測定勻變速直線運動的加速度》學案 一、實驗目的 利用打點紙帶研究小車的運動情況，從而求出小車運動的速度和加速度。 二、實驗原理 利用打點計時器打出紙帶，測量計數(shù)點間距，計算出各時刻的速度。 1．利用紙帶判斷物體是否做勻變速直線運動的方法 (1)沿直線運動的物體在連續(xù)相等時間內(nèi)不同時刻的速度分別為v1，v2，v3，v4，…，若v2－v1＝v3－v2＝v4－v3＝…，則說明物體在相等時間內(nèi)速度的增量相等，由此說明物體在做勻變速直線運動，即a＝＝＝＝…。 (2)沿直線運動的物體在連續(xù)相等時間內(nèi)的位移分別為x1，x2，x3，x4…，若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x

2、3＝…，則說明物體在做勻變速直線運動，且Δx＝aT2。 2．速度、加速度的求解方法 (1)“平均速度法”求速度。 即vn＝，如圖1－9－1所示。 圖1－9－1 (2)“逐差法”求加速度，即a1＝，a2＝，a3＝，然后取平均值，即＝，這樣使所給數(shù)據(jù)全部得到利用，以提高準確性。 三、實驗器材 打點計時器、紙帶、交流電源、小車、細繩、一端固定有滑輪的長木板、刻度尺、鉤碼(若干)。 四、實驗步驟 (1)如圖1－9－2所示，把一端裝有定滑輪的長木板平放在實驗桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點計時器固定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路。 圖1－9－2 (2)把細繩拴在小車上，

3、并在另一端掛上適當?shù)你^碼，使之跨過定滑輪，調(diào)整裝置，使小車能在長木板上平穩(wěn)地加速滑行。 (3)把紙帶穿過打點計時器，并將其一端固定在小車的后面。 (4)把小車停在靠近打點計時器處，接通電源，放開小車，讓小車拖著紙帶運動。于是，打點計時器就在紙帶上打下一系列的點。換上新紙帶，重復實驗三次。 五、數(shù)據(jù)處理 1．表格法 (1)從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開始一些比較密集的點，在后面便于測量的地方找一個開始點，作為計數(shù)始點，以后依次每五個點取一個計數(shù)點，并標明0、1、2、3、4…，測量各計數(shù)點到0點的距離x，并記錄填入表中。 位置編號 0 1 2 3 4 5 時間

4、t/s x/m v/(m·s－1) (2)分別計算出與所求點相鄰的兩計數(shù)點之間的距離Δx1、Δx2、Δx3…。 (3)利用一段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時刻的瞬時速度求得各計數(shù)點1、2、3、4、5的瞬時速度，填入上面的表格中。 (4)根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，分析速度隨時間怎么變化。 2．圖像法 (1)在坐標紙上建立直角坐標系，橫軸表示時間，縱軸表示速度，并根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標系中描點。 (2)畫一條直線，讓這條直線通過盡可能多的點，不在直線上的點均勻分布在直線的兩側(cè)，偏差比較大的點忽略不計，如圖1－9

5、－3所示。 圖1－9－3 (3)觀察所得到的直線，分析物體的速度隨時間的變化規(guī)律。 3．逐差法 利用＝＝直接求解加速度。 六、注意事項 (1)開始釋放小車時，應使小車靠近打點計時器。 (2)先接通電源，打點計時器正常工作后，再放開小車，當小車停止運動時要及時斷開電源。 (3)要防止鉤碼落地和小車跟滑輪相撞，在小車到達滑輪處之前及時用手按住它。 (4)牽引小車的鉤碼個數(shù)要適當，以免加速度過大而使紙帶上的點太少，或者加速度太小，而使各段位移無多大差別，從而使誤差增大；加速度的大小以能在50cm長的紙帶上清楚地取得六、七個計數(shù)點為宜。 (5)要區(qū)別計時器打出的點與人為選取的計

6、數(shù)點，一般在紙帶上每隔四個點取一個計數(shù)點，即時間間隔為T＝0.02×5s＝0.1s。 (6)描點時最好用坐標紙，在縱、橫坐標軸上選取合適的單位，用細鉛筆認真描點。 七、誤差和有效數(shù)字 1．誤差 (1)定義：在測量中，測出的數(shù)值(測量值)與真實值之間的差異叫做誤差。 (2)分類：系統(tǒng)誤差和偶然誤差。 (3)系統(tǒng)誤差： ①產(chǎn)生：儀器本身不精確、實驗方法粗略或?qū)嶒炘聿煌晟飘a(chǎn)生的。 ②系統(tǒng)誤差的特點：多次重復測量時，測量值總是大于(或小于)真實值。 ③減小系統(tǒng)誤差的方法：校準測量儀器(或使用更精密測量儀器)，改進實驗方法，完善實驗原理等。 (4)偶然誤差： ①產(chǎn)生：由于各種偶然

7、因素對實驗者、測量儀器、被測物理量的影響而產(chǎn)生的。 ②特點：測量值與真實值相比有時偏大，有時偏小，并且偏大和偏小的概率相同。 ③減小方法：多次重復測量求平均值。 (5)誤差與錯誤的區(qū)別： 誤差不是錯誤，一般情況下誤差不可以避免，只能想辦法減小。而錯誤是由于操作不當引起的，在實驗過程中可以避免。 2．有效數(shù)字 (1)可靠數(shù)字：通過直接讀數(shù)獲得的準確數(shù)字。 (2)存疑數(shù)字：通過估讀得到的那部分數(shù)字。 (3)有效數(shù)字：測量結(jié)果中能夠反映被測量大小的帶有一位存疑數(shù)字的全部數(shù)字。 3．本實驗的誤差分析 (1)電壓頻率不穩(wěn)定引起打點誤差。 (2)測量計數(shù)點間距時產(chǎn)生的誤差。 (3)木板粗糙程度不同，導致摩擦不均勻產(chǎn)生的誤差。 (4)作v－t圖像時單位選擇不合適或描點不準確產(chǎn)生誤差。 4/4