第一章运动的描述

1、第一章 运动的描述第9节 实验：测定匀变速直线运动的加速度目标导航1.复习打点计时器的相关知识，会用打点计时器纸带读出某区间的平均速度与某点的瞬时速度；2.会用打点计时器测量物体做匀变速直线运动的加速度；3.知道误差的基本知识。课前预习自主学习1.实验步骤（1）一端附有_的长木板放在实验桌上，打点计时器固定在长木板的_.（2）纸带穿过打点计时器的_，固定于小车的后面，细绳的一端拴在小车的前端，跨过定滑轮，另一端挂上适当的_.（3）将小车停在_的位置，先_后释放纸带.（4）打完一次纸带后立即_，换上纸带，重复操作三次.2.数据处理（1）在三条纸带中选取一条_的纸带.为了便于测量，舍掉开头一些过于

2、密集的点迹，找一个适当的点作为_.（2）可以选择相隔t的点为_进行测量，记入自己设计的表格，得出各计数点的瞬时速度.3.作出速度时间图象（1）在_图象中进行描点，通过观察思考，找出这些点的分布规律.（2）根据描点作出速度时间图象.问题发现 课堂突破探究1实验操作的有关问题打点计时器在使用时应该注意哪些问题？典例1在测定匀变速直线运动的加速度时， (1)在如下实验步骤中，正确合理的排列顺序为 A把电火花计时器固定在桌子上B安好纸带C松开纸带让物体带着纸带运动D接通220V交流电源E按下脉冲输出开关，进行打点(2)在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在 ，还要检查是否夹在两条纸带之间。【归

3、纳反思】 探究2描绘与识别速度图象图象描点的原理是用平均速度替代该段时间中间时刻的瞬时速度作速度图象时,要注意作图规范,包括坐标轴上物理量、单位，恰当的标度、仔细描点、探究物理规律········BCDEFAO·典例2如图是小车在斜面上运动时，通过打点计时器所得的一条纸带 (A、B、C、D、E、F每相邻的两点间都有四个点未画出)，测得各段长度为OA=6.05cm、OB=13.18cm、OC=21.40cm、OD=30.70cm、OE=41.10cm、OF=52.58cm，根据这些数据，求出B、C、D、E等

4、各点的速度，画出速度图象（取A点为计时开始），并求出小车的加速度（打点计时器电源的频率为50Hz）【归纳反思】 探究3逐差法求加速度让我们再来仔细地研究一下实验时在纸带上打出的点：(1)通过纸带上打出的点怎样判断小车做匀变速直线运动？ (2)除了用根据速度-时间图像求小车加速度，利用纸带上打出的点还有其他的计算方法吗？请做出分析与说明。典例3左········6.046.436.817.20ABCDE右某同学利用电火花计时器探究由静止开始竖直下落的物体的运动他把重锤固定在纸带下端，让纸带穿过电火花计时器，然后把纸带

5、的上端用铁夹子固定在铁架台上先调整电火花计时器的放电频率为50Hz，再接通电源，使它工作起来，然后释放纸带重锤带动纸带竖直下落，纸带上被电火花打出一系列的点迹，如图所示其中A、B、C、D、E是连续打出的几个点，下面标注的数字是相邻两点间的距离，单位是cm（1）重锤固定在纸带的 端（选填“左”或“右”）（2）由纸带上给出的几个数据判断，重锤的运动是不是匀变速直线运动？根据是什么？答： （3）根据纸带给出的数据，求出重锤下落的加速度a= m/s2，以及电火花打C点时重锤的速度v= m/s【归纳反思】 探究4研究匀变速直线运动的其它常用方法（1）如图所示是一小球运动的频闪照片，频闪的时间间隔为T=0

6、.05s，能否求出小球运动的加速度？x1x2x3x4x5x6vt（2）在利用打点计时器探究小车运动规律的实验中，某同学在打出的纸带上每5点取一个记数点，测出每两个相邻记数点间的距离分别为x1、x2、x6，然后他把纸带上x1、x2、x6各段准确地剪成6段，按如图那样贴在坐标纸上，彼此不留间隙也不重叠，纸带下端都准确地与横轴重合，x1的左边准确地与纵轴重合，横轴为时间轴，纵轴为速度轴，该同学在这个图中作出了v-t图象，并由图象求出了加速度a，请说明他是如何作出速度图象并求出加速度a的。典例4一个小球沿斜面向下运动，用每隔0.1s曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片，如图所示测得小球在A、B

7、、C、D各点相对于O点的位移分别为OA=8.20cm、OB=17.49cm、OC=27.90cm、OD=39.39cm，则小球运动的加速度有多大？OABCD当堂展示1.利用打点计时器测定小车的加速度，如图给出了该次实验中，从0点开始，每5个点取一个计数点的纸带，其中1、2、3、4、5、6都为记数点。测得：S1=1.40cm，S2=1.90cm，S3=2.40cm，S4=2.90cm，S5=3.40cm，S6=3.90cm。 234567S1S2S3S4S5S6（1）在计时器打出点2、3、4、5、时，小车的速度分别为：V2= cm/s，V3= cm/s ， V4= cm/s，V5= cm/。 （

8、2）在右边的坐标纸上作出速度时间图象(从计数点“1”开始计时)。（3）小车的加速度为 m/s2（取二位有效数字）。2.在用接在50 Hz交流电源上的打点计时器测定小车做匀加速直线运动的加速度的实验中，得到如图所示的一条纸带，从比较清晰的点开始起，每5个打印点取一个计数点，分别标上0、1、2、3、4量得0与1两点间的距离s1=30 mm，3与4两点间的距离s4=48 mm，则小车在0与1两点间平均速度为_，小车的加速度为_.23450第9节 实验：测定匀变速直线运动的加速度班级 姓名 评价 课时作业1. 在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，为了减小测量小车运动加速度的相对误差，下列措施中

9、有益的是（ ）A. 使小车运动的加速度尽量小一些B. 适当增加挂在细绳下的钩码的个数C. 在同样条件下打出多条纸带，选其中一条最理想的进行测量和计算D. 舍去纸带上较密集的点，然后选取计数点进行计算2. 在本节“实验：探究小车速度随时间变化的规律”中，算出各计数点小车的瞬时速度如下表：计数点序号123456计数点对应的时刻t/s0.10.20.30.40.50.6小车的瞬时速度v/(cm· s-1)44.062.081.0100.0110.0168.0为了算出小车的加速度，最好的方法是（ ）A. 根据任意两个计数点的速度，用公式算出加速度B. 依次算出连续两个计数点间的加速度，算出平

10、均值作为小车的加速度C. 根据实验数据画出vt图象，量出其倾角，由公式算出加速度D. 根据实验数据画出vt图象，由图象上任意两点所对应的速度，用公式算出加速度MNbcda 3一个小车M上装有一个滴墨水的容器，每分钟滴出120滴墨水。重物N通过滑轮用绳拉动小车做匀加速直线运动，小车经过处，在桌面上留下一系列墨滴，如图所示，测出ab=0.12m，bc=0.14m，cd=0.16m。则小车在b点、c点处的瞬时速度分别为_m/s和_m/s。小车运动的加速度为_m/s2。图乙4某同学做“测定小车匀加速直线运动的加速度”的实验时，打点计时器所用电源的频率是50Hz，在实验中得到点迹清晰的一条纸带，他把某一

11、点记作，再选依次相邻的6个点作测量点，分别标以A，B，C，D，E，F，如图甲所示如果测得C，D两点相距2.70cm，D，E两点相距2.90cm，则小车在打D点时的速度是 ms图甲OABCDEF如果该同学分别算出小车打各点的速度，然后把数据标示在vt图像上(如图乙所示)，由此图像可求得小车的加速度a ms2 5在测定匀变速直线运动的加速度的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间，打点计时器所用电源的频率为50Hz，图 为做变速直线运动的小车带动的纸带上记录的 一些点，在每相邻的两点中间都有四个点未画出，时间顺序取0、1、2、3、4、5六个点，用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离分别是（单位

12、：厘米）8.78、16.08、21.87、26.16、28.94。由此可得出小车的加速度大小为 m/s2，方向 ，经过2点速度为 6做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电源的频率为50Hz，由纸带上打出的某一点开始，每5个点剪下一段纸带，按图所示，使每一条纸带下端与x轴重合，左边与y轴平行，将纸带段粘贴在直角坐标系中，则小车运动的加速度是 m/s2（保留两位有效数字）。交流台在本节课学习中你还存在哪些疑难问题？由本节课学习你引发了哪些新问题？教师答疑教师评价批改日期第9节 实验：测定匀变速直线运动的加速度参考答案课堂突破典例1解析:合理的顺序应为ABDEC墨粉纸盘应套在纸盘

13、轴上，目的是使它可以转动，均匀地被利用墨粉纸盘夹在两条纸带之间，目的是使墨粉纸盘可以更好地转动典例2点拨：匀变速直线运动某段时间内的平均速度，就等于这段时间中间时刻的瞬时速度（想一想：为什么？）小车的加速度可按例1所选的方法求出解析:B、C、D、E等各点的速度分别为v/(m·s-1)t/s00.10.20.30.40.50.60.81.01.2····图2-1-4图24cm/s=0.7675m/s cm/s=0.8760m/scm/s=0.9850m/s cm/s=1.094m/s速度图象如图2-1-4所示 由速度图象上任意两点所对应的速度，算

14、出加速度为=1.09m/s2点评:在画图象时，为了拉开坐标值之间的距离，坐标原点有时可以不从0开始例如，本题的速度图象为了拉开速度值之间的距离，纵坐标就是从0.6m/s开始的典例3左········6.046.436.817.20ABCDE右点拨：用逐差法求加速度匀变速直线运动某段时间内的平均速度，就等于这段时间中间时刻的瞬时速度解析：（1）纸带左端的点迹密集，说明重锤固定在纸带的左端（2）由纸带上给出的几个数据判断，重锤的运动是匀变速直线运动因为在实验误差范围内，相邻的相等时间间隔内的位移差相等，即BCABCDB

15、CDECD（3）由m/s2=9.625m/s2, m/s2=9.625m/s2,可得重锤下落的加速度 =9.625m/s29.63m/s2电火花打C点时重锤的速度m/s=3.31m/s点评：用逐差法求加速度时，若可利用的间隔数为偶数，可将计数点间隔平分成前后两组；若可利用的间隔数为奇数，可将居中的间隔舍去，再将计数点间隔平分成前后两组计算时，还应注意公式的调整例如，若每组有三个间隔，则求加速度的公式中，分子上是相隔三个间隔的位移之差，因而分母上是3t2；而本例可利用的间隔只有四个，分为两组，每组只有两个，则求加速度的公式中，分子上是相隔两个间隔的位移之差，因而分母上是2t2，不能搞错典例4点拨

16、：频闪相机每隔0.1s曝光一次，故照片上出现的小球相邻两个像之间的时间间隔为0.1s解析：由 AB=OBOA=(17.498.20)cm=9.29cm, BC=OCOB=(27.9017.49)cm=10.41cm, CD=ODOC=(39.3927.90)cm=11.49cm，可得cm/s2=1.105m/s2,cm/s2=1.100m/s2,从而，小球运动的加速度m/s2=1.103m/s2点评：频闪相机频闪一次只记录一个影像，事先要计划主体运动速度和单张底片所需影像的数目，并以此为根据来较为精确地设定合适的频闪次数与间隔由于照片尺寸不一定于实际情况相符，所以处理闪光照片时有时不能像处理纸

17、带那样用刻度尺直接测量两闪光点之间的距离，而应该把该物体放在一背景坐标中，物体的位移直接从坐标上读出这种实验方法与使用打点计时器相比，避免了纸带与限位孔间的摩擦阻力，增加了实验精度，缺点是器材要求高当堂展示1.（1）16.50、21.50、26.50、31.50（2）略（3）0.480.52均可2. 0.3 m/s, 0.6 m/s2 解析： m/s=0.3 m/s,因为s4-s1=3at2，所以a= m/s2=0.6 m/s2.课时作业1 BCD 解析：适当增加挂在细绳下的钩码的个数，目的是使小车运动的加速度尽量大一些，在同样条件下打出多条纸带，选其中一条最理想的进行测量和计算，舍去纸带上较

18、密集的点，然后选取计数点进行计算，这些都是可以减小偶然误差2 D 解析：根据任意两个计数点的速度，用公式算出加速度，偶然误差较大依次算出连续两个计数点间的加速度，算出平均值作为小车的加速度，实际上只用到了首尾两个计数点的速度数据，中间各点的速度数据在计算中因相互抵消而丢失了，偶然误差也较大用图象法处理实验数据是减小偶然误差的最好方法，但不能量角度算正切求加速度，因纵轴与横轴的标度不统一正确选项为D3;解析：由已知:滴水的周期为T=0.5s,速度与加速度的求解类似于纸带处理有:4 解析：小车在打D点时的速度，由速度图象的斜率可得答案：1.40m/s；5.00m/s25解析：先计算出相邻两点间的距离： =8