《高中物理 第1部分 第一章 第9節(jié)《測定勻變速直線運動的加速度》課件 教科版必修1》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理 第1部分 第一章 第9節(jié)《測定勻變速直線運動的加速度》課件 教科版必修1（32頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、第第一一章章第第9 9節(jié)節(jié)理解理解教材新知教材新知把握把握熱點考向熱點考向考向一考向一考向二考向二 應(yīng)用應(yīng)用創(chuàng)新演練創(chuàng)新演練 一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康?利用打點紙帶研究小車的運動情況，從而求出小車運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。動的速度和加速度。 二、實驗原理二、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。各時刻的速度。 三、實驗器材三、實驗器材 打點計時器、紙帶、交流電源、小車、細繩、一端打點計時器、紙帶、交流電源、小車、細繩、一端固定有滑輪的長木板、刻度尺、鉤碼固定有滑輪的長木板、刻度

2、尺、鉤碼(若干若干)。 四、實驗步驟四、實驗步驟 (1)如圖如圖192所示，把一端裝有定滑輪的長木板所示，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。定在長木板上沒有滑輪的一端，連接好電路。 圖圖192 (2)把細繩拴在小車上，并在另一端掛上適當(dāng)?shù)你^碼，把細繩拴在小車上，并在另一端掛上適當(dāng)?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)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。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把紙帶穿過打點計

3、時器，并將其一端固定在小車的后面。的后面。 (4)把小車停在靠近打點計時器處，接通電源，放開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(fù)實驗三次。帶上打下一系列的點。換上新紙帶，重復(fù)實驗三次。 五、數(shù)據(jù)處理五、數(shù)據(jù)處理 1表格法表格法 (1)從幾條紙帶中選擇一條比較理想的紙帶，舍掉開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開始點

4、，作為計數(shù)始點，以后依次每五個點取一個計數(shù)點，并標(biāo)明數(shù)點，并標(biāo)明0、1、2、3、4，測量各計數(shù)點到，測量各計數(shù)點到0點點的距離的距離x，并記錄填入表中。，并記錄填入表中。位置編號位置編號012345時間時間t/sx/mv/(ms1) (2)分別計算出與所求點相鄰的兩計數(shù)點之間的距離分別計算出與所求點相鄰的兩計數(shù)點之間的距離x1、x2、x3。 (3)利用一段時間內(nèi)的平均速度等于這段時間中間時利用一段時間內(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)點刻的瞬時速度求得各計數(shù)點1、2、3、4、5的瞬時速度，的瞬時速度，填入上面的表格中。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

5、怎么變化。根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，分析速度隨時間怎么變化。圖圖193 2圖像法圖像法 (1)在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)系，橫軸表示在坐標(biāo)紙上建立直角坐標(biāo)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)在時間，縱軸表示速度，并根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描點。坐標(biāo)系中描點。 (2)畫一條直線，讓這條直線通過盡可能多畫一條直線，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，如圖比較大的點忽略不計，如圖193所示。所示。 (3)觀察所得到的直線，分析物體的速度隨時間的觀察所得到的直線，分析物體的速度隨時間的變化規(guī)律。變化規(guī)

6、律。 六、注意事項六、注意事項 (1)開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點計時器。開始釋放小車時，應(yīng)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，再放開先接通電源，打點計時器正常工作后，再放開小車，當(dāng)小車停止運動時要及時斷開電源。小車，當(dāng)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。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(dāng)，以免加速度過大而使?fàn)恳≤嚨你^碼個數(shù)要適當(dāng)，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紙帶上的點太少，或者加速度太

7、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差別，從而使誤差增大；加速度的大小以能在50 cm長的長的紙帶上清楚地取得六、七個計數(shù)點為宜。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數(shù)點，一般要區(qū)別計時器打出的點與人為選取的計數(shù)點，一般在紙帶上每隔四個點取一個計數(shù)點，即時間間隔為在紙帶上每隔四個點取一個計數(shù)點，即時間間隔為T0.025 s0.1 s。 (6)描點時最好用坐標(biāo)紙，在縱、橫坐標(biāo)軸上選取合描點時最好用坐標(biāo)紙，在縱、橫坐標(biāo)軸上選取合適的單位，用細鉛筆認真描點。適的單位，用細鉛筆認真描點。 七、誤差和有效數(shù)字七、誤差和有效數(shù)字 1誤差誤

8、差 (1)定義：在測量中，測出的數(shù)值定義：在測量中，測出的數(shù)值(測量值測量值)與真實值與真實值之間的差異叫做誤差。之間的差異叫做誤差。 (2)分類：系統(tǒng)誤差和偶然誤差。分類：系統(tǒng)誤差和偶然誤差。 (3)系統(tǒng)誤差：系統(tǒng)誤差： 產(chǎn)生：儀器本身不精確、實驗方法粗略或?qū)嶒炘a(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。理不完善產(chǎn)生的。 系統(tǒng)誤差的特點：多次重復(fù)測量時，測量值總是系統(tǒng)誤差的特點：多次重復(fù)測量時，測量值總是大于大于(或小于或小于)真實值。真實值。 減小系統(tǒng)誤差的方法：校準(zhǔn)測量儀器減小系統(tǒng)誤差的方法：校準(zhǔn)測量儀器(或使用更精或使用更精密測量儀器密測量儀器)，改進實驗方法，完善實驗

9、原理等。，改進實驗方法，完善實驗原理等。 (4)偶然誤差：偶然誤差： 產(chǎn)生：由于各種偶然因素對實驗者、測量儀器、被測產(chǎn)生：由于各種偶然因素對實驗者、測量儀器、被測物理量的影響而產(chǎn)生的。物理量的影響而產(chǎn)生的。 特點：測量值與真實值相比有時偏大，有時偏小，并特點：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。且偏大和偏小的概率相同。 減小方法：多次重復(fù)測量求平均值。減小方法：多次重復(fù)測量求平均值。 (5)誤差與錯誤的區(qū)別：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(dāng)引起的，在實驗過

10、程中可以法減小。而錯誤是由于操作不當(dāng)引起的，在實驗過程中可以避免。避免。 2有效數(shù)字有效數(shù)字 (1)可靠數(shù)字：通過直接讀數(shù)獲得的準(zhǔn)確數(shù)字?？煽繑?shù)字：通過直接讀數(shù)獲得的準(zhǔn)確數(shù)字。 (2)存疑數(shù)字：通過估讀得到的那部分數(shù)字。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。有一位存疑數(shù)字的全部數(shù)字。3本實驗的誤差分析本實驗的誤差分析(1)電壓頻率不穩(wěn)定引起打點誤差。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。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(dǎo)致摩擦不均勻產(chǎn)生

11、的誤差。木板粗糙程度不同，導(dǎo)致摩擦不均勻產(chǎn)生的誤差。(4)作作vt圖像時單位選擇不合適或描點不準(zhǔn)確產(chǎn)生誤差。圖像時單位選擇不合適或描點不準(zhǔn)確產(chǎn)生誤差。實驗誤差分析實驗誤差分析 例例1在在“測定勻變速直線運動的加速度測定勻變速直線運動的加速度”實驗中，實驗中，下列方法中有助于減小實驗誤差的是下列方法中有助于減小實驗誤差的是 () A選取計數(shù)點，把每打選取計數(shù)點，把每打5個點的時間間隔作為一個個點的時間間隔作為一個時間單位時間單位 B使小車運動的加速度盡量小些使小車運動的加速度盡量小些 C舍去紙帶上開始時密集的點，只利用點跡清晰、舍去紙帶上開始時密集的點，只利用點跡清晰、點間間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠诌M行

12、測量、計算點間間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠诌M行測量、計算 D適當(dāng)增加掛在細繩下鉤碼的個數(shù)適當(dāng)增加掛在細繩下鉤碼的個數(shù) 解析解析選取計數(shù)點可以使相鄰點間的間隔增大，用選取計數(shù)點可以使相鄰點間的間隔增大，用直尺測量這些點間的間隔時，在一次測量絕對誤差基本相直尺測量這些點間的間隔時，在一次測量絕對誤差基本相同的情況下，相對誤差較小，選項同的情況下，相對誤差較小，選項A正確；在實驗中如果正確；在實驗中如果小車運動的加速度過小，打出的點子就很密，長度測量的小車運動的加速度過小，打出的點子就很密，長度測量的相對誤差較大，測量的準(zhǔn)確度會降低，因此小車運動的加相對誤差較大，測量的準(zhǔn)確度會降低，因此小車運動的加速度大一些

13、較好。如果小車的加速度控制較好，以能在速度大一些較好。如果小車的加速度控制較好，以能在50 cm長的紙帶上清楚地取出長的紙帶上清楚地取出78個計數(shù)點為宜，選項個計數(shù)點為宜，選項B錯錯誤；若適當(dāng)增加掛在細繩下鉤碼的個數(shù)，意味著適當(dāng)增誤；若適當(dāng)增加掛在細繩下鉤碼的個數(shù)，意味著適當(dāng)增大小車運動的加速度，選項大小車運動的加速度，選項D正確；為了減小長度測量正確；為了減小長度測量的相對誤差，舍去紙帶上過于密集、甚至分辨不清的點的相對誤差，舍去紙帶上過于密集、甚至分辨不清的點是必要的，選項是必要的，選項C正確。正確。 答案答案ACD實驗數(shù)據(jù)的處理實驗數(shù)據(jù)的處理 例例2如圖如圖194中給出了某次實驗所打的紙

14、帶，中給出了某次實驗所打的紙帶，從從0點開始，每點開始，每5個點取一個計數(shù)點，其中個點取一個計數(shù)點，其中0、1、2、3、4、5、6都為計數(shù)點。測得：都為計數(shù)點。測得：x11.40 cm，x21.90 cm，x32.38 cm，x42.88 cm，x53.39 cm，x63.87 cm。圖圖194 (1)在打點計時器打出點在打點計時器打出點1、2、3、4、5時，小車的時，小車的速度分別為：速度分別為：v1_ cm/s，v2_ cm/s，v3_ cm/s，v4_ cm/s，v5_ cm/s。 (2)作出速度作出速度時間圖像，并由圖像求出小車的加時間圖像，并由圖像求出小車的加速度速度a_ cm/s2。 (2)從從0點開始計時，圖像如圖所示，取點開始計時，圖像如圖所示，取A、B兩點兩點計算加速度。計算加速度。答案答案(1)16.5021.4026.3031.3536.30 (2)49.67