《新高一物理暑假精品课程》高一物理第十讲 测定匀变速直线运动的加速度（解析版）

3.0 envi 2025-02-17 17 4 514.78KB 17 页 3知币
侵权投诉
第十讲 测定匀变速直线运动的加速度
一、实验目的
1．进一步练习使用打点计时器。
2．会利用平均速度求瞬时速度。
3．会用
v
t
图像处理实验数据，并据此判断物体的运动性质。
4．能根据实验数据求加速度。
二、实验原理
利用打点计时器打出的纸带上记录的数据，计算出各时刻的速度，再作出速度—时间的关系
图像。
1．某点的瞬时速度等于以它为中间时刻的一小段时间内的平均速度。
2．若
v
t
图像为一倾斜直线，则物体做匀变速直线运动，图线的斜率表示加速度。
三、实验器材
打点计时器、纸带、交流电源、小车、细绳、一端带有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、坐标
纸、复写纸、导线。
四、有效数字和误差
1．可靠数字：通过直接读数获得的准确数字。
2．存疑数字：通过估读得到的数字。
3．有效数字：把测量结果中能够反映被测量大小的带有一位存疑数字的全部数字叫做有效数
字，有效数字的最后一位是测量者估读出来的。
4．误差：测量值与真实值之间的差异。
5．误差分类
系统误差 偶然误差
定义 由于实验原理不完善，实验方法粗
略或仪器本身不精确而引起的误差
由于各种不可预测、不可避免的偶
然因素对实验者、测量仪器、被测
物理量的影响而产生的误差
减小
方法
提高实验仪器的测量精度，完善实
验原理，改进实验方法 多次测量取平均值
五、实验步骤
1．如图 191 所示，把一端装有定滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打
点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路。
1
图191
2．把细绳拴在小车上，并在另一端挂上适当的钩码，使之跨过定滑轮，调整装置，使小车
能在长木板上平稳地加速滑行。
3．把纸带穿过打点计时器，并将其一端固定在小车的后面。
4．把小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车拖着纸带运动。于是，打
点计时器就在纸带上打下一系列的点。换上新纸带，重复实验三次。
六、数据处理
1．挑选纸带并测量
在三条纸带中选择一条点迹最清晰的。为了便于测量，舍掉开头一些过于密集的点迹，找一
个适当的点当作计时起点(0 点)，每5个点(相隔 0.1 s)取一个计数点进行测量，如图 192 所
示。(相邻两点间还有4个点未画出)
图192
2.匀变速直线运动的判断
(1)若物体在连续相等时间 T内的位移之差 Δx为一恒量，即Δx＝aT2，则物体做匀变速直线运
动．
(2)利用“平均速度法”确定多个点的瞬时速度，作出物体运动的 v－t图象，若图象是一条倾
斜的直线，则物体做匀变速直线运动．
3.由纸带计算某点的瞬时速度
根据匀变速直线运动某段时间内的平均速度等于该段时间中间时刻的瞬时速度 vn＝来计算．
4.利用纸带求物体加速度的两种方法
(1)利用 v t图像的斜率：a＝。
(2)逐差法
根据 x4－x1＝x5－x2＝x6－x3＝3aT2(T为相邻计数点之间的时间间隔)，求出 a1＝，a2＝，a3＝，然后取
平均值，即a＝＝，即为物体的加速度．在数据处理时可以对纸带重新分段，把 6段距离分为
“前三”和“后三”，“后三”减“前三”也为相邻相等时间间隔内的位移差，时间间隔为
3T.
七、注意事项
1.平行：纸带、细绳要和长木板平行．
2
2.靠近：释放小车前，应使小车停在靠近打点计时器的位置．
3.两先两后：实验时应先接通电源，后释放小车；实验后先断开电源，后取下纸带．
4.防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地或小车与滑轮碰撞．
5.减小误差：小车另一端挂的钩码个数要适当，避免速度过大而使纸带上打的点太少，或者
速度太小，使纸带上打的点过于密集．
6.要区别计时器打出的点与人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个点取一个计数点，即
时间间隔为T＝0.02×5 s＝0.1 s。
7.描点时最好用坐标纸，在纵、横坐标轴上选取合适的单位，用细铅笔认真描点。
[经典例题]
1.“在探究小车速度随时间变化的规律”实验中，某同学操作以下实验步骤，其中错误或遗
漏的步骤有(遗漏步骤可编上序号 G、H……)
A．拉住纸带，将小车移至靠近打点计时器处放开纸带，再接通电源
B．将打点计时器固定在平板上，并接好电路
C．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下面吊着适当重的钩码
D．取下纸带
E．将平板一端抬高，轻推小车，使小车能在平板上做匀速运动
F．将纸带固定在小车尾部，并穿过打点计时器的限位孔
(1)所列步骤中有错误的是___________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(2)遗漏的步骤：_______________________________________________________
________________________________________________________________________
________________________________________________________________________。
(3)将以上步骤完善后写出合理的步骤顺序：_______________________________
________________________________________________________________________。
[解析]　(1)步骤 A中应先通电，再放开纸带，顺序不能颠倒；D中取下纸带前应先断开电
源。
(2)遗漏的步骤 G：换上新纸带，重复实验三次。
(3)步骤完善后，合理的实验步骤顺序为 BFECADG。
[答案]　(1)A 中应先通电，再放开纸带；D中取下纸带前应先断开电源
(2)G：换上新纸带，重复实验三次
(3)BFECADG
2.在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中：
(1)实验提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、
刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计。其中在本实验中不需要的器材是_______
3
《新高一物理暑假精品课程》高一物理第十讲 测定匀变速直线运动的加速度（解析版）.docx

共17页,预览5页

还剩页未读， 继续阅读

相关推荐

更多
立即下载
作者：envi 分类：高中 价格：3知币 属性：17 页 大小：514.78KB 格式：DOCX 时间：2025-02-17

开通VIP享超值会员特权

  • 多端同步记录
  • 高速下载文档
  • 免费文档工具
  • 分享文档赚钱
  • 每日登录抽奖
  • 优质衍生服务

作者详情

相关内容

更多

推荐作者

热门标签

大联考 高考地理 英语真题 听力 语法填空 石家庄 数学竞赛 读后续写 英语阅读 深圳中学
/ 17
评分 收藏
分享
立即下载
客服
关注