用打點計時器測定勻變速直線運動的加速度.doc

實驗一研究勻變速直線運動 【目標導(dǎo)引】1通過練習(xí)正確使用打點計時器，學(xué)會利用打上點的紙帶研究物體的運動2會利用紙帶求勻變速直線運動的瞬時速度、加速度、速度，掌握判斷物體是否做勻變速直線運動的方法(xaT2)3會利用紙帶探究小車速度隨時間變化的規(guī)律，并能畫出小車的v-t圖像，根據(jù)圖像求出加速度【知識梳理】一、實驗原理問題1.打點計時器的作用及工作條件是什么？紙帶上點的意義：表示和紙帶相連的物體在不同時刻的位置通過研究紙帶上各點之間的距離，可以判斷物體的運動情況可以利用紙帶上打出的點來確定計數(shù)點間的時間間隔問題2.利用紙帶如何求瞬時速度？思考1.(廣東理綜)圖中是某同學(xué)在做“探究勻變速直線運動”的實驗中獲得的一條紙帶(1)已知打點計時器電源頻率為50 Hz，則紙帶上打相鄰兩點的時間間隔為_(2)A、B、C、D是紙帶上四個相鄰的計數(shù)點，每兩個相鄰計數(shù)點間有四個點沒有畫出從圖中讀出A、B兩點間距x_；C點對應(yīng)的速度是_(計算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)物體的加速度問題1.如何判斷一個物體是否做勻變速直線運動？問題2.利用紙帶求加速度的方法分別有哪些？(1)“逐差法”求加速度： (2)“圖象法”求加速度，由“平均速度法”求出多個點的速度，畫出vt圖象，直線的斜率即加速度思考2.某同學(xué)獲得一豎直上拋小球的頻閃照片圖已知頻閃儀每隔0.05s閃光一次，圖中所標數(shù)據(jù)為實際距離，該同學(xué)通過計算得到不同時刻的速度如下表(當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?.8m/s2，小球質(zhì)量m=0.2kg，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)：時刻t2t3t4t5速度(m/s)4.994.483.98(1)由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計算t5時刻小球的速度v5= m/s；(2)小球上升時的加速度大小為a= m/s2(3)由(2)的數(shù)據(jù)分析可得到的結(jié)論是 二、實驗器材電火花計時器(或電磁打點計時器)，一端附有定滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫紙片三、實驗步驟1儀器安裝(1)把附有滑輪的長木板放在實驗桌上，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(2)把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，把紙帶穿過打點計時器，并把它的一端固定在小車的后面實驗裝置見圖所示，放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行2測量與記錄(1)把小車停在靠近打點計時器處，先接通電源，后放開小車，讓小車拖著紙帶運動，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)三次(2)從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開頭一些比較密集的點，從后邊便于測量的點開始確定計數(shù)點，為了計算方便和減小誤差，通常用連續(xù)打點五次的時間作為時間單位，即T0.1 s正確使用毫米刻度尺測量每相鄰兩計數(shù)點間的距離，并填入設(shè)計的表格中(3)利用某一段時間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)點的瞬時速度(4)增減所掛鉤碼數(shù)，再重復(fù)實驗兩次3數(shù)據(jù)處理及實驗結(jié)論(1)由實驗數(shù)據(jù)得出vt圖象根據(jù)表格中的v、t數(shù)據(jù)，在平面直角坐標系中仔細描點，如圖 所示可以看到，對于每次實驗，描出的幾個點都大致落在一條直線上作一條直線，使同一次實驗得到的各點盡量落到這條直線上，落不到直線上的點，應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)，這條直線就是本次實驗的vt圖象，它是一條傾斜的直線(2)由實驗得出的vt圖象進一步得出小車運動的速度隨時間變化的規(guī)律，有兩條途徑進行分析分析圖象的特點得出：小車運動的vt圖象是一條傾斜的直線如圖所示，當(dāng)時間增加相同的值t時，速度也會增加相同的值v，由此得出結(jié)論：小車的速度隨時間均勻變化通過函數(shù)關(guān)系進一步得出：既然小車的vt圖象是一條傾斜的直線，那么v隨t變化的函數(shù)關(guān)系式為vktb，顯然v與t成“線性關(guān)系”，小車的速度隨時間均勻變化四、注意事項1平行：紙帶、細繩要和長木板平行2靠近：釋放小車前，應(yīng)使小車停在靠近打點計時器的位置3先后順序：實驗時應(yīng)先接通電源，后放開紙帶；實驗后應(yīng)先斷開電源，后取下紙帶4防止碰撞：在到達長木板末端前應(yīng)讓小車停止運動，放置鉤碼落地，小車與滑輪碰撞5減小誤差：小車另一端掛的鉤碼個數(shù)要適當(dāng)，避免速度過大而使紙帶上的點太少，或者速度大小，使紙帶上打的點過于密集。6選擇一條理想的紙帶，是指紙帶上的點跡清晰適當(dāng)舍棄開頭密集部分，適當(dāng)選取計數(shù)點，弄清楚相鄰計數(shù)點間所選的時間間隔T.7準確作圖：根據(jù)所描點連線時，要使盡量多的點在直線上，不在直線上的點應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)?！究键c探究】考點一完善實驗步驟例1、在“測定勻變速直線運動的加速度”的實驗中，某同學(xué)的操作步驟如下，其中錯誤的步驟有_A拉住紙帶，將小車移到靠近打點計時器處先放開紙帶，再接通電源B將打點計時器固定在平板上，并接好電源C把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下面掛上合適的鉤碼D取下紙帶 E將平板一端抬高，輕推小車，使小車能在平板上做加速運動F將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔_將以上步驟完善并填寫在橫線上(遺漏的步驟可編上序號G、H)；實驗步驟的合理順序為：_.考點二紙帶數(shù)據(jù)的處理例2、（重慶理綜22）某同學(xué)用打點計時器測量做勻加速直線運動的物體的加速度，電源頻率f50 Hz.在紙帶上打出的點中，選出零點，每隔4個點取1個計數(shù)點因保存不當(dāng)，紙帶被污染如圖所示，A、B、C、D是依次排列的4個計數(shù)點，僅能讀出其中3個計數(shù)點到零點的距離：xA16.6 mm、xB126.5 mm、xD624.5 mm.若無法再做實驗，可由以上信息推知：(1)相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為_s；(2)打C點時物體的速度大小為_m/s(取2位有效數(shù)字)；(3)物體的加速度大小為_(用xA、xB、xD和f表示)考點三應(yīng)用紙帶分析物體運動特點例3、（2012高考山東理綜21（1）某同學(xué)利用圖甲所示的實驗裝置，探究物塊在水平桌面上的運動規(guī)律。物塊在重物的牽引下開始運動，重物落地后，物塊再運動一段距離停在桌面上（尚未到達滑輪處）。從紙帶上便于測量的點開始，每5個點取1個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的距離如圖所示。打點計時器電源的頻率為50Hz。通過分析紙帶數(shù)據(jù)，可判斷物塊在相鄰計數(shù)點 和 之間某時刻開始減速。計數(shù)點5對應(yīng)的速度大小為 m/s，計數(shù)點6對應(yīng)的速度大小為 m/s。（保留三位有效數(shù)字）。物塊減速運動過程中加速度的大小為= m/s2,若用來計算物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)（g為重力加速度），則計算結(jié)果比動摩擦因數(shù)的真實值 （填“偏大”或“偏小”）?？键c四創(chuàng)新實驗例4某同學(xué)為了探究物體在斜面上運動時摩擦力與斜面傾角的關(guān)系，設(shè)計實驗裝置如圖.長直平板一端放在水平桌面上，另一端架在一物塊上在平板上標出A、B兩點，B點處放置一光電門，用光電計時器記錄滑塊通過光電門時擋光的時間實驗步驟如下：用游標卡尺測量滑塊的擋光長度d，用天平測量滑塊的質(zhì)量m；用直尺測量A、B之間的距離s，A點到水平桌面的垂直距離h1，B點到水平桌面的垂直距離h2；將滑塊從A點靜止釋放，由光電計時器讀出滑塊的擋光時間t；重復(fù)步驟數(shù)次，并求擋光時間的平均值；利用所測數(shù)據(jù)求出摩擦力Ff和斜面傾角的余弦值cos ；多次改變斜面的傾角，重復(fù)實驗步驟，作出Ffcos 關(guān)系曲線(1) 用測量的物理量完成下列各式(重力加速度為g)(2) 斜面傾角的余弦cos _；滑塊通過光電門時的速度v_；滑塊運動時的加速度a_；滑塊運動時所受到的摩擦阻力Ff_.(2)測量滑塊擋光長度的游標卡尺讀數(shù)如圖所示，讀得d_.【鞏固訓(xùn)練】1. 如圖所示是做勻加速直線運動的小車帶動打點計時器在紙帶上打出的點的一部分圖中每相鄰兩點之間還有四個點沒有畫出，交流電的頻率為50 Hz，測得第二個、第三個計數(shù)點與零點相距d26.0 cm，d310.0 cm，則(1)第一個、第四個計數(shù)點與零點相距d1_；d4_；(2)物體經(jīng)過第一個、第二個計數(shù)點的瞬時速度v1_，v2_；物體的加速度a_.2在“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗中，如圖所示，是一條記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，每相鄰的兩個計數(shù)點之間還有4個點沒有畫出，交流電的頻率為50 Hz.(1)在打點計時器打B、C、D點時，小車的速度分別為vB_ m/s；vC_ m/s；vD_ m/s.(2)在如圖所示的坐標系中畫出小車的vt圖象 (3)將圖線延長與縱軸相交，交點的速度是_，此速度的物理含義是_3如圖所示，將打點計時器固定在鐵架臺上，使重物帶動紙帶從靜止開始自由下落，利用此裝置可以測量重力加速度(1)所需器材有打點計時器(帶導(dǎo)線)、紙帶、復(fù)寫紙、帶鐵夾的鐵架臺和帶夾子的重物，此外還需_(填字母代號)中的器材A直流電源、天平及砝碼 B直流電源、毫米刻度尺C交流電源、天平及砝碼 D交流電源、毫米刻度尺(2)通過作圖象的方法可以剔除偶然誤差較大的數(shù)據(jù)，提高實驗的準確程度為使圖線的斜率等于重力加速度，除作vt圖象外，還可作_圖象，其縱軸表示的是_，橫軸表示的是_4在“利用打點計時器測定勻加速直線運動加速度”的實驗中，打點計時器接在50HZ的低壓交變電源上。某同學(xué)在打出的紙帶上每5點取一個計數(shù)點，共取了A、B、C、D、E、F六個計數(shù)點（每相鄰兩個計數(shù)點間的四個點未畫出）從每一個計數(shù)點處將紙帶剪開分成五段（分別為a、b、c、d、e段），將這五段紙帶由短到長緊靠但不重疊地粘在xoy坐標系中，如圖所示，由此可以得到一條表示v-t關(guān)系的圖線，從而求出加速度的大小ABCDEFyxOabcde請你在xoy坐標系中用最簡潔的方法作出能表示v-t關(guān)系的圖線(作答在右 圖上)，并指出哪個軸相當(dāng)于v軸？答： ；從第一個計數(shù)點開始計時，為求出0.15s時刻的瞬時速度，需要測出哪一段紙帶的長度？答： ；若測得a段紙帶的長度為2.0cm，e段紙帶的長度為10.0cm，則可求出加速度的大小為 m/s25某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用如圖甲所示的滴水法測量小車在斜面上運動時的加速度實驗過程如下：在斜面上鋪上白紙，用圖釘固定；把滴水計時器固定在小車的末端，在小車上固定一平衡物；調(diào)節(jié)滴水計時器的滴水速度，使其每0.2 s滴一滴(以滴水計時器內(nèi)盛滿水為準)；在斜面頂端放置一淺盤，把小車放在斜面頂端，把調(diào)好的滴水計時器盛滿水，使水滴能滴入淺盤內(nèi)；然后撤去淺盤并同時放開小車，于是水滴在白紙上留下標志小車運動規(guī)律的點跡；小車到達斜面底端時立即將小車移開圖乙為實驗得到的一條紙帶，用刻度尺量出相鄰點之間的距離是x011.40 cm，x122.15 cm，x232.91 cm，x343.65 cm，x454.41 cm，x565.15 cm.試問：(1)滴水計時器的原理與課本上介紹的_ 原理類似(2)由紙帶數(shù)據(jù)計算可得計數(shù)點4所代表時刻的瞬時速度v4_m/s，小車的加速度a_m/s2.(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)6.在做研究勻變速直線運動的實驗中，（1）實驗室提供了以下器材：打點計時器、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、交流電源、彈簧測力計。其中在本實驗中不需要的器材是_。（2）如圖所示，某同學(xué)由打點計時器得到表示小車運動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.10s，其中s1=7.05cm、s2=7.68cm、s3=8.33cm、s4=8.95cm、s5=9.61cm、s6=10.26cm。下表列出了打點計時器打下B、C、F時小車的瞬時速度，請在表中填入打點計時器打下D、E兩點時小車的瞬時速度位置BCDEF速度(ms-1)0.7370.8010.994（3）以A點為計時起點，在坐標圖中畫出小車的速度時間的關(guān)系圖線。（4）根據(jù)你畫出的小車的速度時間關(guān)系圖線計算出的小車加速度a=_m/s2【典例探究】例1：某同學(xué)用如圖甲所示裝置測量重力加速度g，打下如圖乙所示紙帶。如果在所選紙帶上取某點為0號計數(shù)點，然后每隔4個點取一個計數(shù)點，相鄰計數(shù)點之間的距離記為S1、S2、S3、S4、S5、S6:（1）實驗時紙帶的_端應(yīng)和重物相連接（選填A(yù)或B）甲（2）該同學(xué)用兩種方法處理數(shù)據(jù)（T為相鄰兩計數(shù)點的時間間隔）：乙變式1：在研究勻變速直線運動的實驗中，算出小車經(jīng)過各計數(shù)點的瞬時速度如下：計數(shù)點序號123456計數(shù)點對應(yīng)的時刻(s)0.10.20.30.40.50.6通過計數(shù)點的速度(m/s)44.062.081.0100.0110.0168.0為了計算加速度，最合理的方法是( )A. 根據(jù)任意兩計數(shù)點的速度用公式a=v/t算出加速度B根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v-t圖，量出其傾角，由公式atana求出加速度C根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出v-t圖，由圖線上相距較遠的兩點所對應(yīng)的速度、時間，用公式a=v/t算出加速度D依次算出通過連續(xù)兩計數(shù)點間的加速度，算出平均值作為小車的加速度總結(jié)：例2：在做研究勻變速直線運動的實驗中，（1）實驗室提供了以下器材：打點計時器、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、交流電源、彈簧測力計。其中在本實驗中不需要的器材是_。（2）如圖所示，某同學(xué)由打點計時器得到表示小車運動過程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計數(shù)點的時間間隔為T=0.10s，其中s1=7.05cm、s2=7.68cm、s3=8.33cm、s4=8.95cm、s5=9.61cm、s6=10.26cm。下表列出了打點計時器打下B、C、F時小車的瞬時速度，請在表中填入打點計時器打下D、E兩點時小車的瞬時速度位置BCDEF速度(ms-1)0.7370.8010.994（3）以A點為計時起點，在坐標圖中畫出小車的速度時間的關(guān)系圖線。（4）根據(jù)你畫出的小車的速度時間關(guān)系圖線計算出的小車加速度a=_m/s2變式2：圖甲是“研究勻變速直線運動”實驗中獲得的一條紙帶，O、A、B、C、D和E為紙帶上六個計數(shù)點，加速度大小用a表示。 OD間的距離為_cm。 圖乙是根據(jù)實驗數(shù)據(jù)繪出的s-t2圖線（s為各計數(shù)點至同一起點的距離），斜率表示_，其大小為_m/s2（保留三位有效數(shù)字）。乙甲總結(jié)：【當(dāng)堂檢測】1.根據(jù)打點計時器打出的紙帶,我們可以不利用公式計算就能直接得到的物理量是( )A.時間間隔 B.位移 C.加速度 D.平均速度2.圖1為同一打點計時器打出的4條紙帶,其中平均速度最大的是( )圖13.接通電源與釋放紙帶(或物體),這兩個操作時刻的關(guān)系應(yīng)當(dāng)是( )A.先接通電源,后釋放紙帶 B.先釋放紙帶,后接通電源C.釋放紙帶的同時接通電源 D.先接通電源或先釋放紙帶都可以4.打點計時器所用的電源是50 Hz的交流電，其兩相鄰點間的時間間隔為T.若紙帶上共打有n個點，此紙帶上記錄的時間為t，則( )A.T=0.1 s; t=nT B.T=0.05 s; t=(n-1)TC.T=0.02 s; t=(n-1)T D.T=0.02 s; t=nT【鞏固訓(xùn)練】1.在測定勻變速直線運動的加速度實驗中，對于減小實驗誤差來說,下列方法中有益的是( )A.選取計數(shù)點,把每打五個點的時間間隔作為一個時間單位B.使小車運動的加速度盡量小些C.舍去紙帶上密集的點,只利用點跡清晰、點間間隔適當(dāng)?shù)哪且徊糠诌M行測量、計算D.選用各處平整程度、光滑程度相同的長木板做實驗2.電磁打點記時器是一種記時工具，關(guān)于它的使用以下說法正確的是A使用電壓為220V交流電B使用電壓為220V直流電C使用電壓為4V6V直流電D使用電壓為4V6V交流電3.如圖2所示為一做勻加速直線運動的小車通過打點計時器所得紙帶的一部分,A是任選的第一點,B、C是第11點和第21點,若小車運動的加速度是10 m/s2,則打點計時器的頻率為_Hz.圖24.在測定勻變速直線運動的加速度的實驗中,打點計時器所用電源的頻率為50 Hz.圖3所示為做勻變速直線運動的小車帶動的紙帶上記錄的一些點,在每相鄰的兩點中間都有四個點未畫出.按時間順序取0、1、2、3、4、5六個點,用刻度尺量出1、2、3、4、5點到0點的距離分別是8.78 cm、16.08 cm、21.87 cm、26.16 cm、28.94 cm,由此得出小車加速度的大小為_m/s2,方向與初速度方向相_.圖35.電磁打點計時器是一種使用低壓交流電源的計時儀器.當(dāng)電源頻率為50 Hz時,每隔0.1 s取一個計數(shù)點,它們是圖4中的a、b、c、d、e、f等點,這段時間內(nèi)加速度的平均值是_ (取兩位有效數(shù)字).若電源頻率高于50 Hz,但計算仍按50 Hz計算,得到其加速度數(shù)值將_ (填“偏大”“偏小”或“相同”).圖46.圖6是打點計時器打出的紙帶,圖中A、B、C、D、E、F等是按時間順序先后打出的計數(shù)點(每兩個計數(shù)點間有四個實驗點未畫出).用刻度尺量出AB、EF之間距離分別是2.40 cm和0.84 cm,那么小車的加速度大小是_,方向是_.圖6 7.如圖8所示為小球做自由落體運動的閃光照片,它是每隔s的時間拍攝的.從某個稍大些的位置間隔開始測量,照片上邊的數(shù)字表示間隔的序號,照片下邊數(shù)字表示的是這些相鄰間隔的長度.根據(jù)所給兩個數(shù)據(jù)求出小球下落加速度的測量值g為多少.(保留三位有效數(shù)字)圖88.某同學(xué)在測定勻變速直線運動的加速度時，得到了幾條較為理想的紙帶,已在每條紙帶上按每5個點取好一個計數(shù)點，即兩計數(shù)點之間的時間間隔為0 ，依打點先后編為0、2、3、4、5.由于不小心，紙帶被撕斷了，如圖9所示,請根據(jù)給出的A、B、C、D四段紙帶回答:(填字母)圖9(1)在B、C、D三段紙帶中選出從紙帶A上撕下的那段應(yīng)該是_;(2)打A紙帶時，物體的加速度大小是_m/s2.9.一個小球沿斜面向下運動，用每隔 s曝光一次的頻閃相機拍攝不同時刻小球位置的照片，如圖所示，即照片上出現(xiàn)的相鄰兩個小球的像之間的時間間隔為 s，測得小球在幾個連續(xù)相等時間內(nèi)位移數(shù)據(jù)見下表x1(cm)x2(cm)x3(cm)x4(cm)8.209.3010.4011.50(1)小球在相鄰的相等時間內(nèi)的位移差_(填”相等”或”不相等”)，小球的運動性質(zhì)屬_直線運動(2)甲、乙兩同學(xué)計算小球加速度的方法如下：甲同學(xué)：a1，a2，a3，a.乙同學(xué)：a1，a2，a你認為甲、乙兩位同學(xué)的計算方法較好的是_，加速度值為_10.某同學(xué)用圖2所示的實驗裝置研究小車在斜面上的運動。實驗步驟如下： a安裝好實驗器材。 b接通電源后，讓拖著紙帶的小車沿平板斜面向下運動，重復(fù)幾次。選擇出一條點跡比較清晰的紙帶，舍去開始密集的點跡，從便于測量的點開始，每兩個打點間隔取一個計數(shù)點，如圖3中0、1、26點所示。 c測量1、2、36計數(shù)點到0計數(shù)點的距離，分別記作：、。 d通過測量和計算，該同學(xué)判斷出小車沿平板做勻速直線運動。 e分別計算出、與對應(yīng)時間的比值、。 f以為縱坐標、為橫坐標，標出與對應(yīng)時間t的坐標點，劃出-圖線。 結(jié)合上述步驟，請你完成下列任務(wù)： 實驗中，除打點計時器（含紙帶、復(fù)寫紙）、小車、平板、鐵架臺、導(dǎo)線及開關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有 和 。（填選項代號） A電壓合適的50Hz交流電源 B電壓可調(diào)的直流電源 C刻度尺 D秒表 E天平 F重錘 將最小刻度為1mm的刻度尺的0刻線與0計數(shù)點對齊，0、1、2、3、4、5計數(shù)點所在位置如圖4所示，則= cm，= cm。該同學(xué)在圖5中已標出1、3、4、6計數(shù)點對應(yīng)的坐標，請你在該圖中標出與2、5兩個計數(shù)點對應(yīng)的坐標點，并畫出-。根據(jù)圖線判斷，在打0計數(shù)點時小車的速度 m/s；它在斜面上運動的加速度a= m/s2。yxOabcde11.在“利用打點計時器測定勻加速直線運動加速度”的實驗中，打點計時器接在50HZ的低壓交變電源上。某同學(xué)在打出的紙帶上每5點取一個計數(shù)點，共取了A、B、C、D、E、F六個計數(shù)點（每相鄰兩個計數(shù)點間的四個點未畫出）從每一個計數(shù)點處將紙帶剪開分成五段（分別為a、b、c、d、e段），將這五段紙帶由短到長緊靠但不重疊地粘在xoy坐標系中，如圖所示，由此可以得到一條表示v-t關(guān)系的圖線，從而求出加速度的大小ABCDEF 請你在xoy坐標系中用最簡潔的方法作出能表示v-t關(guān)系的圖線(作答在右圖上)，并指出哪個軸相當(dāng)于v軸？答： ；從第一個計數(shù)點開始計時，為求出0.15s時刻的瞬時速度，需要測出哪一段紙帶的長度？答： ；若測得a段紙帶的長度為2.0cm，e段紙帶的長度為10.0cm，則可求出加速度的大小為 m/s2學(xué)案6 用打點計時器測定勻變速直線運動的加速度參考答案思考1：(1)0.02 s(2)0.680.72 cm0.100 m/s（解析： (1)打點計時器頻率為50 Hz，周期T0.02 s，故打相鄰兩點的時間間隔為0.02 s；(2)兩相鄰計數(shù)點間的時間間隔為T0.025 s0.1 s，由圖讀出x7.0 mm0.70 cm.C點對應(yīng)速度vC cm/s0.100 m/s.）思考2：C（解析：:打點計時器打出的紙帶每隔4個點選擇一個計數(shù)點，則相鄰兩計數(shù)點的時間間隔為T0.1 s；根據(jù)B、D兩點間的平均速度等于C點的瞬時速度得2.5 m/s；勻加速運動的位移特征是相鄰的相等時間間隔內(nèi)的位移以a均勻增大，有BCABa，CDBCaAB2 a，BD2AB3 a，所以a。）例1.(1)A (2)S1和S2 S1、S2、S3、S4、S5、S6、B變式1：C例2：（1）彈簧測力計 （2）0.864 0.928 （3）見下圖 （4）m/s2 變式2：1.181.22 0.4580.464【當(dāng)堂檢測】1.AB（解析:因為打點計時器是計時的一種儀器,接的是低壓交流電源,打出的紙帶上每相鄰兩點間的時間間隔由交流電的頻率決定,當(dāng)交流電源的頻率為50 Hz時,相鄰兩點間的時間間隔為0.02 s,故不利用公式計算就可得到時間間隔,所以A可選.位移通過刻度尺是可以直接測量的,故B可選.而加速度、平均速度是通過相應(yīng)的公式計算得到的,故C、D不可選.）2.A （解析:對同一打點計時器打出的紙帶,任意相鄰兩點間的時間間隔是相等的,由題圖通過測量可知連續(xù)四個點的距離A圖中的最大,根據(jù)v=可得,平均速度最大的是A圖,故選A.）3.A（解析:先接通電源,待打點計時器打點穩(wěn)定后,再釋放紙帶,主要是充分利用紙帶的長度,在紙帶上得到更多的點. ）4.C（解析:打點計時器所用的電源是頻率為50 Hz的交流電,則其周期為頻率的倒數(shù),即為s=0.02 s,它就是兩鄰點間的時間間隔,則T=0.02 s;若紙帶上共打有n個點,那它就有(n-1)個間距,每個間距的時間間隔是T,則該紙帶上記錄的時間t=(n-1)T.）【鞏固訓(xùn)練】1.ACD（解析:選取計數(shù)點可以用于測量和計算的相鄰點間的間隔增大,在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同的情況下,相對誤差較小,因此A正確.在實驗中,如果小車運動的加速度過小,打出的點子很密,長度測量的相對誤差較大,測量準確度會降低,因此小車的加速度略大一些較好.如果每五個點中取一個計數(shù)點,以能在紙帶上50 cm長度內(nèi)清楚地取出78個計數(shù)點為宜,因此B錯.為了減小長度測量的相對誤差,舍去紙帶上過于密集,甚至分辨不清的點是必要的,因此C正確.如果實驗中所用長板各部分的平整程度和光滑程度不同,小車將做非勻變速運動,計算出來的加速度值,其誤差會很大,因此在實驗前對所用長木板進行檢查、挑選是必要的.所以D正確.）2.D（解析：電火花打點計時器使用電壓為220V交流電）3. 100 Hz（解析:s2-s1=10 cm=0.1 m=at2,又a=10 m/s2,所以t=0.1 s,故T=0.01 s,所以f=100 Hz.）4.1.5