物理教科必修1第1章第九节.ppt

第一章 第九节 测定匀变速直线运动的加速度,南溪一中 粟小红 2015年9月27日,课前自主学案,一、实验目的 利用打点纸带研究小车的运动情况，从而求出小车运动的速度和加速度。 二、实验原理 根据打出的纸带，利用 求出加 速度。利用 求出速度，再利 用 图像求出加速度,三、实验器材 打点计时器、纸带、交流电源、小车、细绳、一端固定有滑轮的长木板、刻度尺、钩码(若干),四、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,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,五、数据处理 1从几条纸带中，选择一条比较理想的纸带为了便于测量，舍去开始比较密集的点，在后面便于测量的地方确定一个合适的点作为计数起始点，为计算方便和减小误差，通常每5个点选取一个计数点，则两个相邻的计数点间的时间间隔为0.1 s，计算出各计数点的瞬时速度，并把结果填入下表中,小车在各计数点的瞬时速度,图192,六、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，计时器工作稳定后，再放开小车，当小车停止运动时要及时断开电源 3要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，在小车到达滑轮处之前及时用手按住它,4牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使纸带上的点太少，或者加速度太小，而使各段位移无多大差别，从而使误差增大；加速度的大小以能在50 cm长的纸带上清楚地取得六、七个计数点为宜 5要区别计时器打出的计时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T0.025 s0.1 s. 6描点时最好用坐标纸，在纵、横坐标轴上选取适合的单位，用细铅笔认真描点,七、误差分析 1电压频率不稳定引起打点误差 2测量各个x时产生的误差 3木板粗糙程度不同，导致摩擦不均匀产生的误差 4作vt图像时单位选择不合适或描点不准确产生误差,八、误差和有效数字 1误差 (1)定义：在测量中，测出的数值(测量值)与真实值之间的差异叫做误差 (2)分类：系统误差和偶然误差,(3)系统误差 产生：仪器本身不精确、实验方法粗略或实验原理不完善产生的 系统误差的特点：多次重复测量时，测量值总是大于(或小于)真实值 减小系统误差的方法：校准测量仪器(或使用更精密测量仪器)，改进实验方法，完善实验原理等,(4)偶然误差 产生：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的 特点：测量值与真实值相比有时偏大，有时偏小，并且偏大和偏小的概率相同 减小方法：多次重复测量求平均值 (5)误差与错误的区别： 误差不是错误，一般情况下误差不可以避免，只能想办法减小而错误是由于操作不当引起的，在实验过程中可以避免,2有效数字 (1)可靠数字：通过直接读数获得的准确数字 (2)存疑数字：通过估读得到的那部分数字 (3)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,课堂互动讲练,“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁打点计时器(所用交流电的频率为50 Hz)，得到如图193所示的纸带图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是( ),图193,A实验时应先放开纸带再接通电源 B(x6x1)等于(x2x1)的6倍 C从纸带可求出计数点B对应的速率 D相邻两个计数点间的时间间隔为0.02 s,【答案】 C,某同学在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况，在纸带上确定出A、B、C、D、E、F、G共七个计数点，其相邻点间的距离如图194所示，每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.10 s.,图194,(1)试根据纸带上各个计数点间的距离，计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度，并将各个速度值填入下式(要求保留三位有效数字) vB_m/s， vC_m/s， vD_m/s， vE_m/s， vF_m/s.,(2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在图195所示的坐标纸上，并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线,图195,(3)根据第(2)问中画出的vt图线，求出小车运动的加速度为_m/s2.(保留两位有效数字),(2)利用描点法，先描出不同时刻各点的速度，再画出速度时间图线，并让尽可能多的点位于这条直线上，如图196所示,图196,【答案】 (1)0.400 0.479 0.560 0.640 0.721 (2)见精讲精析 (3)0.80(0.02),