高中物理人教版必修1課件第2章7實驗研究勻變速直線運(yùn)動

第二章勻變速直線運(yùn)動的研究7實驗：研究勻變速直線運(yùn)動【實驗?zāi)康摹?．練習(xí)使用打點(diǎn)計時器，學(xué)會用打上點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動情況．2．會利用紙帶求勻變速直線運(yùn)動的速度、加速度．3．利用打點(diǎn)紙帶探究小車速度隨時間變化的規(guī)律，并能畫出小車運(yùn)動的v－t圖象，根據(jù)圖象求加速度．【實驗原理】1．打點(diǎn)計時器類型比較項電磁打點(diǎn)計時器電火花計時器所用電源6V以下低壓交流220V交流時間間隔每隔0.02s打一次點(diǎn)每隔0.02s打一次點(diǎn)實驗誤差振針和紙帶接觸，限位孔與紙帶的摩擦，會影響紙帶運(yùn)動，誤差較大火花放電不會影響紙帶運(yùn)動，誤差較小記錄信息(1)與紙帶相連物體的運(yùn)動時間(2)與紙帶相連物體在不同時刻的位置【實驗器材】電火花計時器(或電磁打點(diǎn)計時器)、一端附有滑輪的長木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源．【實驗步驟】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(diǎn)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(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，將紙帶穿過打點(diǎn)計時器，并把它的一端固定在小車的后面．實驗裝置如圖所示，放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行．3．將小車停在靠近打點(diǎn)計時器處，先接通電源，后放開小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動，打點(diǎn)計時器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，換上新紙帶，重復(fù)三次．4．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(diǎn)，在后面便于測量的地方找一個開始點(diǎn)，以后依次每五個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，確定好計數(shù)始點(diǎn)，并標(biāo)明0、1、2、3、4……，測量各計數(shù)點(diǎn)到0點(diǎn)的距離d，并填入表中.位置編號0123456t/sd/mx/mv/(m·s－1)5.計算出相鄰的計數(shù)點(diǎn)之間的距離x1、x2、x3……6．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，求出各計數(shù)點(diǎn)的瞬時速度，填入表格中．7．增減所掛鉤碼數(shù)，再做兩次實驗．【數(shù)據(jù)處理】1．由實驗數(shù)據(jù)得出v－t圖象(1)根據(jù)表格中的v、t數(shù)據(jù)，在直角坐標(biāo)系中仔細(xì)描點(diǎn)．(2)作一條直線，使同一次實驗得到的各點(diǎn)盡量落到這條直線上，落不到直線上的各點(diǎn)應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)，這條直線就是本次實驗得到的v－t圖象，它是一條傾斜的直線(如圖所示)．2．由實驗得出的v－t圖象進(jìn)一步得出小車運(yùn)動的速度隨時間變化的規(guī)律小車運(yùn)動的v－t圖象是一條傾斜的直線，如圖所示，當(dāng)時間增加相同的值Δt，速度也會增加相同的值Δv，由此得出結(jié)論：小車的速度隨時間均勻變化．【誤差分析】1．偶然誤差(1)根據(jù)紙帶測量各計數(shù)點(diǎn)間的位移時讀數(shù)有誤差．(2)用作圖法作出的v－t圖象并不是一條直線．2．系統(tǒng)誤差(1)電源頻率不穩(wěn)定，造成相鄰兩點(diǎn)的時間間隔不完全相等．(2)紙帶運(yùn)動時打點(diǎn)不穩(wěn)定引起測量誤差．(3)木板的粗糙程度并非完全相同，這樣測量得到的加速度只能是所測量段的平均加速度．(4)電磁打點(diǎn)計時器的振針、限位孔與紙帶之間有摩擦力，電火花計時器與紙帶間也有阻力，這些會帶來誤差．(5)小車、鉤碼在運(yùn)動時受到的空氣阻力也會引起誤差．【注意事項】1．開始釋放小車時，應(yīng)使小車靠近打點(diǎn)計時器．2．先接通電源，計時器工作后，再放開小車，當(dāng)小車停止運(yùn)動時及時斷開電源．3．要區(qū)別計時器打出的點(diǎn)與人為選取的計數(shù)點(diǎn)，一般在紙帶上每隔四個點(diǎn)取一個計數(shù)點(diǎn)，即時間間隔為T＝0.02×5s＝0.1s.4．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打的點(diǎn)太少，或者速度太小，使紙帶上的點(diǎn)過于密集．5．選擇一條理想的紙帶，是指紙帶上的點(diǎn)跡清晰．適當(dāng)舍棄開頭密集部分，合理選取計數(shù)點(diǎn)，弄清楚所選的時間間隔T.6．測各點(diǎn)間距時不要分段測量，讀數(shù)時要注意有效數(shù)字的要求，計算a時要注意用逐差法，以減小誤差．

關(guān)于“探究小車速度隨時間變化的規(guī)律”的實驗操作，下列說法錯誤的是(

)A．長木板不能側(cè)向傾斜，但可一端高一端低B．在釋放小車前，小車應(yīng)靠近滑輪處C．應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計時器開始打點(diǎn)后再釋放小車D．要在小車到達(dá)定滑輪前使小車停止運(yùn)動一、實驗原理及操作解析：實驗過程中，一般長木板應(yīng)平放，不能側(cè)向傾斜，但一端高一端低是可以的，故選項A正確；在釋放小車前，小車應(yīng)在靠近打點(diǎn)計時器處，故選項B錯誤；應(yīng)先接通電源，再釋放小車，故選項C正確；不要讓小車碰到定滑輪上，故選項D正確．答案：B

在測定勻變速直線運(yùn)動的加速度的實驗中，某同學(xué)得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，他取好計數(shù)點(diǎn)A、B、C、D、E，每相鄰兩計