1、-1-9.测定匀变速直线运动的加速度-2-9.测定匀变速直线运动的加速度 目标导航 定位方向 知识梳理 构建体系 重难聚焦 释疑解惑 典例透析思维突破 目标导航 定位方向 1.掌握利用纸带求加速度的方法.2.知道判断物体做匀变速直线运动的方法.3.会利用逐差法和v-t图像法求加速度.4.知道误差、有效数字的概念,能分析简单的实验误差现象.-3-9.测定匀变速直线运动的加速度 目标导航 定位方向 知识梳理 构建体系 重难聚焦 释疑解惑 典例透析思维突破 知识梳理 构建体系 实验 原理 利用打点计时器打出纸带,测量各计数点间距,通过匀变速直线运动公式,计算出各个时刻的瞬时速度和小车的加速度 器材
2、打点计时器、纸带、交流电源、小车、细绳、一端装有定滑轮的长木板、刻度尺、钩码等 -4-9.测定匀变速直线运动的加速度 目标导航 定位方向 知识梳理 构建体系 重难聚焦 释疑解惑 典例透析思维突破 知识梳理 构建体系 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远离滑轮的一端,连接好电路(2)把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过定滑轮,下边挂上合适的钩码,调整装置,使小车能在木板上平稳地加速滑行(3)把纸带穿过打点计时器,并把纸带一端固定在小车的后面(4)把小车停在打点计时器处,先接通电源,后释放小车,让小车拖着纸带运动.打点计时器就
3、在纸带上打下一系列小点,换上新纸带,重复实验三次 -5-9.测定匀变速直线运动的加速度 目标导航 定位方向 知识梳理 构建体系 重难聚焦 释疑解惑 典例透析思维突破 知识梳理 构建体系 逐差法求加速度 内容 为了让纸带充分利用,使纸带上的每一段的长度测量都用在计算上,可将总段数一分为二,用后半部分减去前半部分(当有奇数段时舍去长度最短的一段),利用公式求解加速度 推导 如果纸带分为四段:根据推导公式x=aT2xm-xn=(m-n)aT2 x2-x1=aT2x3-x2=aT2x3-x1=2aT2a1=x3-x12T2 x3-x2=aT2x4-x3=aT2x4-x2=2aT2a2=x4-x22T2
4、;取平均值:a=a1+a22=(x3+x4)-(x1+x2)4T2 -6-9.测定匀变速直线运动的加速度 目标导航 定位方向 知识梳理 构建体系 重难聚焦 释疑解惑 典例透析思维突破 知识梳理 构建体系 逐差法求加速度 结论 x=aT2xm-xn=(m-n)aT2 两段加速度计算公式:a=x2-x1(2-1)aT2四段加速度计算公式:a=(x3+x4)-(x1+x2)(3+4-1-2)aT2六段加速度计算公式:a=(x4+x5+x6)-(x1+x2+x3)(4+5+6-1-2-3)aT2 -7-9.测定匀变速直线运动的加速度 目标导航 定位方向 知识梳理 构建体系 重难聚焦 释疑解惑 典例透析
5、思维突破 知识梳理 构建体系 v-t图像求加速度(1)利用描点法在坐标纸上作出 v-t 图像(2)多数点落于直线上,有些点分居直线两侧,离直线较远的点误差较大,舍去(例如:第五个点舍去)(3)小车运动的 v-t 图像是一条倾斜向上的直线,说明速度随时间均匀增加,它们是“线性关系”(4)直线的斜率就是小车的加速度大小,即 a=k=vt -8-9.测定匀变速直线运动的加速度 目标导航 定位方向 知识梳理 构建体系 重难聚焦 释疑解惑 典例透析思维突破 重难聚焦 释疑解惑 探究一 探究二 误差分析概念 测量值与真实值之间的差异称为误差.实验中,误差是不可避免的,但是可以减小 分类 系统误差 系统误差
6、是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的.减小系统误差的方法:提高实验仪器的测量精度,完善实验原理,改进实验方法,控制实验条件,提高实验技能等 偶然误差 偶然误差是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.减小偶然误差的方法:进行多次测量,然后求出多次测量的平均值 -9-9.测定匀变速直线运动的加速度 目标导航 定位方向 知识梳理 构建体系 重难聚焦 释疑解惑 典例透析思维突破 重难聚焦 释疑解惑 探究一 探究二 误差分析(1)使用打点计时器研究物体运动情况时,多处摩擦会影响物体的运动,如纸带与振针间的摩擦,纸带与限位孔间的摩擦.使用电火花计时器能较好地
7、减小这些摩擦(2)所选电源频率的不稳定性,导致计时误差(3)纸带上计数点间距离的测量会带来偶然误差.为了避免测量每两点间距离时频繁移动刻度尺造成的偶然误差,应先量出每一点到所研究部分端点间的距离,然后计算各点间的距离(4)作 v-t 图像时单位选择不合适或人为作图不准确也会带来误差 -10-9.测定匀变速直线运动的加速度 目标导航 定位方向 知识梳理 构建体系 重难聚焦 释疑解惑 典例透析思维突破 重难聚焦 释疑解惑 探究一 探究二 注意事项 1.交流电源电压及频率必须符合要求.2.固定打点计时器时应让限位孔处在长木板的中央位置.3.实验前要检查打点的稳定性和清晰程度,必要时要调节振针的高度或
8、更换复写纸.4.小车应由靠近打点计时器处开始释放,在撞击长木板末端前应让小车停止运动,防止小车从木板上掉下来.5.开始实验时,先接通电源,待打点计时器打点稳定后再释放小车.6.复写纸不要装反,每打完一条纸带,应调整一下复写纸的位置,以保证打点清晰.7.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0.1 s.8.画v-t图像时,注意坐标轴单位长度的选取,应使图像尽量分布在较大的坐标平面内.-11-9.测定匀变速直线运动的加速度 目标导航 定位方向 知识梳理 构建体系 重难聚焦 释疑解惑 典例透析思维突破 典例透析 思维突破【例题1】(多选)在“
9、测定匀变速直线运动的加速度”实验中,下列方法中有助于减小实验误差的是()A.选取计数点,把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位 B.使小车运动的加速度尽量小些 C.舍去纸带上开始时密集的点,只利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量、计算 D.适当增加挂在细绳下钩码的个数-12-9.测定匀变速直线运动的加速度 目标导航 定位方向 知识梳理 构建体系 重难聚焦 释疑解惑 典例透析思维突破 典例透析 思维突破 解析:选取计数点可以使相邻点间的间隔增大,用刻度尺测量这些点间的间隔时,在一次测量绝对误差基本相同的情况下,相对误差较小,选项A正确;在实验中如果小车运动的加速度过小,打出的点子就很密,
10、长度测量的相对误差较大,测量的准确度会降低,因此小车运动的加速度适当大一些较好.如果小车的加速度控制较好,以能在50 cm长的纸带上清楚地取出78个计数点为宜,选项B错误;适当增加挂在细绳下钩码的个数,意味着适当增大小车运动的加速度,选项D正确;为了减小长度测量的相对误差,舍去纸带上过于密集、甚至分辨不清的点是必要的,选项C正确.答案:ACD 反思正确理解实验原理,恰当取舍纸带上的点可以有效地减小实验误差.-13-9.测定匀变速直线运动的加速度 目标导航 定位方向 知识梳理 构建体系 重难聚焦 释疑解惑 典例透析思维突破 典例透析 思维突破【例题2】在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,用
11、打点计时器在纸带上打的点记录小车的运动情况.某同学做此实验时步骤如下: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长木板上,并接好电路.C.把一条绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面挂上适当的钩码.D.小车停止运动后,直接取下纸带.E.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔.F.换上新纸带,重复操作三次,然后从各纸带中选取一条清晰的进行数据处理.(1)其中错误的步骤有 .(2)将以上步骤完善后按合理的顺序填写在下面横线上.-14-9.测定匀变速直线运动的加速度 目标导航 定位方向 知识梳理 构建体系 重难聚焦 释疑解惑 典例透析思维突破 典例透析 思维突破 解析:实验过程中应先接通电源再放开纸带,取纸带前应先断开电源,所以错误操作是A、D步骤.根据实验的过程,合理顺序为BECADF.答案:(1)A中应先通电,再放开纸带;D中取纸带前应先关闭电源(2)BECADF 反思凡是用打点计时器做实验,均是先通电后放纸带.
