测定匀变速直线运动的加速度(完整版)

测定匀变速直线运动的加速度华兴中学高一物理组实验目的•1、用打点计时器研究匀变速度直线运动，测匀变速直线运动的加速度。•2、掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法。实验器材•打点计时器、纸带、交流电源、小车、细绳、一端固定有滑轮的长木板、刻度尺、钩码。实验步骤•1、如图所示，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，连好电路.实验步骤•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后面。•4、把上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，重实验三次。•1．选取纸带、确定计数点并进行测量•(1)在三条纸带中选择一条最清晰的纸带．•(2)为了便于测量，一般舍掉开头一些过于密集的点迹，找一个适当的点作计时起点(0点)．•(3)每5个点(相隔0.1s)取1个计数点进行测量(如下图所示，相邻两点中间还有4个点未画出)．数据处理1S2S3S4S5S6SS1=0.80cmS2=1.19cmS3=1.58cmS4=1.97cmS5=2.36cmS6=2.75cm数据处理•2、利用纸带求平均速度和瞬时速度1S2S3S4S5S6SS1=0.80cmS2=1.19cmS3=1.58cmS4=1.97cmS5=2.36cmS6=2.75cm数据处理•3、逐差法求加速度：1S2S3S4S5S6SS1=0.80cmS2=1.19cmS3=1.58cmS4=1.97cmS5=2.36cmS6=2.75cm数据处理•测小车匀变速直线运动的加速度•图像法：根据数据描出小车的v-t图，由：0.10.20.30.40.10.20.30.4v/(m.s-1)t/s0vkat∆v∆t注意事项•1、开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。•2、先接通电源，待打点计时器工作稳定后，再放开小车，小车停止运动后要及时断开电源。•3、安装打点计时器时，要尽可能使纸带，小车，细绳，定滑轮上边缘在同一直线上。•4、避免小车与滑轮相碰，当小车到达滑轮前及时用手按住。•5、纸带运动时，不要让纸带与限位孔摩擦。注意事项•6、运动开始时打下的第一个点，不宜做为计量点。•7、钩码的重量要适当，不能太小也不能太大。•8、画v—t图时，直线应尽量经过较多的点，不能落在直线上的点，要均匀分布在直线两侧。同时坐标轴单位长度的选取，要使图像分布在坐标平面的大部分面积。误差和有效数字:1.误差:测出的数值(测量值)与真实值之间的差异叫误差.①系统误差:由于仪器本身不精确,或实验方法粗略,或实验原理不完善产生.特点:测量值总是大于(或小于)真实值减小方法:校准测量仪器,改进实验方法,设计在原理上更完善的实验.产生原因：分类(从误差的来源看):系统误差偶然误差②偶然误差:由于各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生。产生原因：特点:测量值与真实值相比,有是偏大、有时偏小,并且偏大和偏小的概率相同.2.有效数字: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.可靠数字:直接读数获得的准确数字.存疑数字:通过估读得到的那部分数字叫存疑数字.误差和有效数字:在测定小车加速度的实验中，下列说法正确的是()A．电磁打点计时器使用的可以是直流电源，也可以是交流电源B．实验时应使纸带从复写纸的下方穿过C．实验时要先接通电源后放开纸带D．开始打点前，小车应离打点计时器远一些题型一:实验步骤及注意事项的考查：【答案】BC题型二:根据纸带判断运动情况某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系，所用交流电的频率为50Hz，下图为某次实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7为计数点，相邻两计数点间还有3个打点未画出．从纸带上测出x1＝3.20cm，x2＝4.74cm，x3＝6.40cm，x4＝8.02cm，x5＝9.64cm，x6＝11.28cm，x7＝12.84cm.(1)请通过计算，在下表空格内填入合适的数据(计算结果保留三位有效数字)；计数点123456各计数点的速度/(m·s－1)0.500.700.901.101.51题型二:根据纸带判断运动情况(2)根据表中数据，在所给的坐标系中作出v－t图象(以0计数点作为计时起点)；由图象可得，小车运动的加速度大小为________m/s2.题型二:根据纸带判断运动情况某同学在测定匀变速直线运动的加速度实验中，获得一条点迹清楚的纸带，如下图所示，已知打点计时器每隔0.02s打一个计时点，该同学选择A、B、C、D、E、F六个计数点，对计数点进行测量的结果记录在下图中，单位是cm.(1)试计算在打下B、C、D、E各点时小车的瞬时速度vB、vC、vD、vE各多大？(2)计算小车的加速度为多大？题型三：根据纸带求瞬时速度和加速度【解析】由图可知相邻计数点的时间间隔T＝2×0.02s＝0.04s(1)由vn＝xn＋xn＋12T得vB＝AC2T＝3.322×0.04cm/s＝0.145m/s.vC＝0.495m/svD＝0.575m/svE＝0.658m/s.(2)画v－t图象时以A点为计时起点在图中描出B、C、D、E各点，过这些点作出一条线．由图线可得a＝2.0m/s2.【答案】(1)0.145m/s0.495m/s0.575m/s0．658m/s(2)2.0m/s2