测定匀变速直线运动加速度(自做)

测定匀变速直线运动的加速度南溪一中刘林实验目的1.学会使用打点计时器。2.学会用打点计时器研究匀变速直线运动,掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法。3.学会计算某点的瞬时速度。4.测定匀变速直线运动的加速度。实验原理1.打点计时器(1)作用：计时仪器，每隔0.02s打一次点.(3)纸带上点的意义①表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置；②通过研究纸带上各点之间的间隔，可以判断物体的运动情况.电磁打点计时器实验原理2.利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法(1)沿直线运动的物体在连续相等的时间内的位移分别为x1、x2、x3、x4…，若Δx＝

x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…＝xn－xn-1，则说明物体在做匀变速直线运动，

即Δx=aT2实验原理(1)“平均速度法”求瞬时速度，即3.瞬时速度、加速度的求解方法实验原理(2)加速度的求解：1.公式法利用或利用实验原理(2)“逐差法”求加速度，即a1＝，a2＝，a3＝，然后取平均值，即，这样使所给数据全部得到利用，以提高准确性.x1

x2

x3

x4

x5

x60123456实验原理（3）“图像法”求加速度

由“平均速度法”求出多个点的瞬时速度，建立坐标系，画出V-T图像，由图线的斜率求出加速度。实验器材电火花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装置图实验步骤1.将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。2.将细绳一端拴在小车上，另一端挂上适当的钩码上，使之跨过滑轮，调整装置，使小车能在长木板上平稳地加速滑动。3.把纸带穿过打点计时器上，并将一端固定在小车的后面。实验步骤4.把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源,再释放小车,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，随后立刻关闭电源。5.换上新纸带，重复实验三次。注意事项1．开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器．2．应该是先接通电源，等打点稳定后，再释放小车.3．取下纸带前，先断开电源．4．选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹清晰，适当舍弃点密集部分，适当选取计数点，弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒．5．要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点，一般在纸带上每隔4个点取一个计数点，即时间间隔为T＝0.02×5s＝0.1s.6．在坐标纸上画v－t图象时，注意坐标轴单位长度的选取，应使图象尽量分布在较大的坐标平面内．课堂演练在“使用打点计时器测加速度”的实验中，除电源、纸带外，还需选用的仪器是(

)A．停表B．刻度尺C．速度计D．打点计时器【解析】

由打点计时器在纸带上打下的点的间隔数可知任意两点间的时间间隔，故不需要停表．再利用刻度尺测出两点间的距离就可进一步求出平均速度，故不需要速度计．【答案】

BD课堂演练如下图所示是同一打点计时器打出的4条纸带，哪条纸带的加速度最大(

)【解析】

4条纸带的时间间隔相等，其中C、D两条纸带上的点间隔均匀表明它们是做匀速直线运动，可看做加速度为0.A、B两条纸带上的点间隔在不断增大，且A条纸带上的点相邻间距之差较大，故纸带A的加速度最大．【答案】

A典型例题某同学用打点计时器测定加速度，在得到的纸带上选取七个计数点（相邻两个计数点之间还有四个点未画出）,如图所示，图中x1=4.81cm，x2=5.29cm,x3=5.76cm，x4=6.25cm，x5=6.71cm，x6=7.21cm。已知打点计时器所用交流电频率为50Hz，求：（1）判断该物体是否做匀变速直线运动。（2）C、D、E、F四点的瞬时速度。（3）加速度a的大小（结果保留两位有效数字）。ABCDEFGx1x2x3x4x5x6纸带分析1：瞬时速度的求解图中x1=4.81cm，x2=5.29cm,x3=5.76cm，x4=6.25cm，x5=6.71cm，x6=7.21cmVc=VD=VE=VF=ABCDEFGx1x2x3x4x5x6纸带分析2：加速度的求解瞬时速度CDEF（m/s）0.550.600.650.70纸带分析2：加速度的求解2.逐差法求加速度（偶数组）图中x1=4.81cm，x2=5.29cm,x3=5.76cm，x4=6.25cm，x5=6.71cm，x6=7.21cm。Δx1=x4-x1=3a1

T2a1=（x4-x1）

/3T2Δx2=x5–x2=3a2

T2a2=（x

5–x2）

/3T2Δx3=x6–x3=3a3

T2a3=（x6–x3）

/3T2ABCDEFGx1x2x3x4x5x6随堂演练在某次实验中，物体拖动纸带做匀加速直线运动，打点计时器所用的电源频率为50Hz，实验得到的一条纸带如图所示，纸带上每相邻的两个计数点之间都有4个点未画出．按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，实验中用直尺量出各计数点到0点的距离如图所示(单位：cm)．①在计数点1所代表的时刻，纸带运动的瞬时速度为v1＝________m/s，物体的加速度a＝______m/s2.(保留两位有效数字)②该同学在测量的时候没有将计数点5的数值记录下来，根据前面的数值可以推算出计数点5到0点的距离为________cm.在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择6个计数点A、B、C、D、E、F，相邻两计数点之间还有四个点未画出，各点到A点的距离依次是2.0cm、5.0cm、9.0cm、14.0cm、20.0cm.(1)根据学过的知识可以求出小车在B点的速度为vB＝________m/s.CE间的平均速度为________m/s；(2)以打B点时为计时起点，建立v－t坐标系如下图所示．请在图中作出小车运动的速度与时间的关系图线；(3)根据图线可得小车运动的加速度为________m/s2.二.误差和有效数字:1.误差(error):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