測定勻變速直線運動加速度(自做)

測定勻變速直線運動的加速度南溪一中劉林實驗目的1.學會使用打點計時器。2.學會用打點計時器研究勻變速直線運動,掌握判斷物體是否做勻變速直線運動的方法。3.學會計算某點的瞬時速度。4.測定勻變速直線運動的加速度。實驗原理1.打點計時器(1)作用：計時儀器，每隔0.02s打一次點.(3)紙帶上點的意義①表示和紙帶相連的物體在不同時刻的位置；②通過研究紙帶上各點之間的間隔，可以判斷物體的運動情況.電磁打點計時器實驗原理2.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)相等的時間內的位移分別為x1、x2、x3、x4…，若Δx＝

x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…＝xn－xn-1，則說明物體在做勻變速直線運動，

即Δx=aT2實驗原理(1)“平均速度法”求瞬時速度，即3.瞬時速度、加速度的求解方法實驗原理(2)加速度的求解：1.公式法利用或利用實驗原理(2)“逐差法”求加速度，即a1＝，a2＝，a3＝，然后取平均值，即，這樣使所給數據全部得到利用，以提高準確性.x1

x2

x3

x4

x5

x60123456實驗原理（3）“圖像法”求加速度

由“平均速度法”求出多個點的瞬時速度，建立坐標系，畫出V-T圖像，由圖線的斜率求出加速度。實驗器材電火花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實驗裝置圖實驗步驟1.將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。2.將細繩一端拴在小車上，另一端掛上適當的鉤碼上，使之跨過滑輪，調整裝置，使小車能在長木板上平穩(wěn)地加速滑動。3.把紙帶穿過打點計時器上，并將一端固定在小車的后面。實驗步驟4.把小車停在靠近打點計時器處，先接通電源,再釋放小車,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，隨后立刻關閉電源。5.換上新紙帶，重復實驗三次。注意事項1．開始釋放小車時，應使小車靠近打點計時器．2．應該是先接通電源，等打點穩(wěn)定后，再釋放小車.3．取下紙帶前，先斷開電源．4．選擇一條理想的紙帶，是指紙帶上的點跡清晰，適當舍棄點密集部分，適當選取計數點，弄清楚所選的時間間隔T等于多少秒．5．要區(qū)分打點計時器打出的計時點和人為選取的計數點，一般在紙帶上每隔4個點取一個計數點，即時間間隔為T＝0.02×5s＝0.1s.6．在坐標紙上畫v－t圖象時，注意坐標軸單位長度的選取，應使圖象盡量分布在較大的坐標平面內．課堂演練在“使用打點計時器測加速度”的實驗中，除電源、紙帶外，還需選用的儀器是(

)A．停表B．刻度尺C．速度計D．打點計時器【解析】

由打點計時器在紙帶上打下的點的間隔數可知任意兩點間的時間間隔，故不需要停表．再利用刻度尺測出兩點間的距離就可進一步求出平均速度，故不需要速度計．【答案】

BD課堂演練如下圖所示是同一打點計時器打出的4條紙帶，哪條紙帶的加速度最大(

)【解析】

4條紙帶的時間間隔相等，其中C、D兩條紙帶上的點間隔均勻表明它們是做勻速直線運動，可看做加速度為0.A、B兩條紙帶上的點間隔在不斷增大，且A條紙帶上的點相鄰間距之差較大，故紙帶A的加速度最大．【答案】

A典型例題某同學用打點計時器測定加速度，在得到的紙帶上選取七個計數點（相鄰兩個計數點之間還有四個點未畫出）,如圖所示，圖中x1=4.81cm，x2=5.29cm,x3=5.76cm，x4=6.25cm，x5=6.71cm，x6=7.21cm。已知打點計時器所用交流電頻率為50Hz，求：（1）判斷該物體是否做勻變速直線運動。（2）C、D、E、F四點的瞬時速度。（3）加速度a的大?。ńY果保留兩位有效數字）。ABCDEFGx1x2x3x4x5x6紙帶分析1：瞬時速度的求解圖中x1=4.81cm，x2=5.29cm,x3=5.76cm，x4=6.25cm，x5=6.71cm，x6=7.21cmVc=VD=VE=VF=ABCDEFGx1x2x3x4x5x6紙帶分析2：加速度的求解瞬時速度CDEF（m/s）0.550.600.650.70紙帶分析2：加速度的求解2.逐差法求加速度（偶數組）圖中x1=4.81cm，x2=5.29cm,x3=5.76cm，x4=6.25cm，x5=6.71cm，x6=7.21cm。Δx1=x4-x1=3a1

T2a1=（x4-x1）

/3T2Δx2=x5–x2=3a2

T2a2=（x

5–x2）

/3T2Δx3=x6–x3=3a3

T2a3=（x6–x3）

/3T2ABCDEFGx1x2x3x4x5x6隨堂演練在某次實驗中，物體拖動紙帶做勻加速直線運動，打點計時器所用的電源頻率為50Hz，實驗得到的一條紙帶如圖所示，紙帶上每相鄰的兩個計數點之間都有4個點未畫出．按時間順序取0、1、2、3、4、5六個計數點，實驗中用直尺量出各計數點到0點的距離如圖所示(單位：cm)．①在計數點1所代表的時刻，紙帶運動的瞬時速度為v1＝________m/s，物體的加速度a＝______m/s2.(保留兩位有效數字)②該同學在測量的時候沒有將計數點5的數值記錄下來，根據前面的數值可以推算出計數點5到0點的距離為________cm.在“測定勻變速直線運動的加速度”的實驗中，打點計時器使用的交流電源的頻率為50Hz，記錄小車運動的紙帶如圖所示，在紙帶上選擇6個計數點A、B、C、D、E、F，相鄰兩計數點之間還有四個點未畫出，各點到A點的距離依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm.(1)根據學過的知識可以求出小車在B點的速度為vB＝________m/s.CE間的平均速度為________m/s；(2)以打B點時為計時起點，建立v－t坐標系如下圖所示．請在圖中作出小車運動的速度與時間的關系圖線；(3)根據圖線可得小車運動的加速度為________m/s2.二.誤差和有效數字:1.誤差(error):測出的數值(測量值)與真實值之間的差異叫誤差.①系統(tǒng)誤差:

由于儀器本身不精確,或實驗方法粗略,或實驗原理不完善產生.特點:測量值總是大于(或小于)真實值減小方法:

校準測量儀器,改進實驗方法,設計在原理上更完善的實驗.產生原因：分類:從誤差的來源看系統(tǒng)誤差偶然誤差②偶然誤差:

由