资源简介

(共23张PPT)
《高中物理实验》
测定匀变速直线运动的加速度
目录
01
02
03
04
实验仪器及步骤
数据分析及处理
误差分析及讨论
实验目的及原理
05
实验的典型例题
目录
CONTENTS
PART 01
实验目的及原理
实验目的
会用打点计时器研究匀变速直线运动
会测量匀变速直线运动的加速度
掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法
实验原理
图像法求匀变速直线运动的加速度
根据物体运动的v-t图象，在拟合的直线上取两点，由
求解加速度
x
x
Δv
Δt
Tips：
取的两点不要是描的数据点。
两点间距离尽可能远一些。
实验原理
公式法求匀变速直线运动的加速度
设计数点0的初速度为v0,
则
由①③得
可以证明
结论1：
结论2：若相邻位移差是常数，则物体做匀变速直线运动
此法若采用多次测量取平均值是否可以？
实验原理
逐差法求匀变速直线运动的加速度
可以证明
试一试自己证明
由
x1
x2
x3
x4
x5
x6
求加速度平均值
实验原理
利用纸带判断物体运动状态的方法
1.沿直线运动的物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为v1、v2、v3、v4、…，若v2-v1=v3-v2=v4-v3=…，则说明物体在相等时间内速度的增量相等，由此说明物体在做匀变速直线运动．
2.沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x1，x2，x3，x4…，若△x=x2-x1=x3-x2=x4-x3=…，则说明物体在做匀变速直线运动．
PART 02
实验仪器及步骤
实验仪器
小车
纸带
打点计时器
槽码
电火花打点计时器（或电磁打点计时器、学生电源、导线）、一端附有定滑轮的长木板、实验小车、纸带、细绳、槽码、刻度尺等
实验步骤
1.把一端装有定滑轮的长木板导轨平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板导轨上没有滑轮的一端，连接好电路。
2.把细绳栓在小车上，并在另一端挂上适当的槽码，使之跨过定滑轮，调节装置，使小车能在轨道上平稳地加速滑行。
实验步骤
3.将纸带穿过打点计时器，并将其一端固定在小车后面，将小车停靠在打点计时器处，先接通电源，后放在小车，实验结束后取下纸带，编号。
4.改变槽码数量或在小车上放上重物，换上新纸带，重复实验3次。
实验步骤
5.从三条纸带中选择一条比较理想的，舍掉开头一些比较密集的点，从后边便于测量的点开始确定计数点，测量各计数点到起始点0的距离x，记录在各计数点旁边。
6.设计表格，记录数据，计算每个计数点瞬时速度及每两个计数点间的位移，分别用图像法和逐差法求加速度。
0 1 2 3 4 5 6
注意事项
1.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，当小车到达滑轮前及时用手按住．
2.对于电磁打点计时器，如打出的点较轻或是短线时，应调整振针距复写纸的高度．
5.适当舍弃点密集部分，适当选取计数点（注意计数点与计时点的区别），弄清楚所选的时间间隔T等于（n-1）t．
6.不要分段测量各段位移，应一次测出各计数点与0计数点的距离，再逐个计算x1、x2、x3…，读数时应估读到0.1 mm．
8.尽可能保证小车做匀加速直线运动的方法是：①细绳尽可能与板面保持平行；②滑轮和车轮灵活；③长木板表面粗糙程度、纸带与打点计时器之间的摩擦基本保持一致．
PART 03
数据分析及处理
数据处理及分析
纸带
纸带张贴处
计数点 0 1 2 3 4 5 6 对应时刻t/s 包含计数点的位移Δx/m Δx对应的时间Δt/s 计数点的瞬时速度v(m/s) 相邻计数点间位移Δx’/m
数据记录及处理
数据处理及分析
图像法求加速度
逐差法求加速度
PART 04
误差分析及讨论
问题讨论及误差分析
问题：如果打点计时器使用的交流电压频率低于50Hz，数据处理时仍用50Hz计算，则测得的加速度与真实值相比将偏大还是偏小，或者不变？
由 计算用周期比实际值偏小，由 可知计算速度比实际偏大
PART 05
实验的典型例题
【例题1】某小组同学在研究小车做匀变速直线运动的实验中，利用重物牵引小车，用频率为50Hz的电火花计时器打点，得到一条清晰的纸带.取其中的O、A、B、C…七个点(每两个点中间还有9个点未画出)进行研究。
(1)小车向 ______运动(相对图中方位填“左”或“右”)，纸带做的是 ______ (选填“加速”或“减速”)运动；
(2)由纸带可求得O、F两点间的平均速度大小为 ______m/s，由纸带可求得打下E点时小车的瞬时速度大小为 ______m/s.小车运动的加速度大小为 ______m/s2(结果保留2位小数)
实验的典型例题
左
0.35
0.55
加速
0.50
【例题2】
(1)在打出C点时小车的速度大小为 ______m/s(保留2位有效数字)；
(3)若vB=0.12m/s，vD=0.21m/s，vE=0.25m/s，请在图2坐标纸中描点并画出小车运动的v t图像(以A点作为计数起点)。由图像可得，小车的加速度a=______m/s2，F点的速度vF=______ m/s。(保留2位有效数字)
实验的典型例题
0.16
0.29
0.44
THANKS
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