高中物理课件(人教版2019必修第一册)实验 匀变速直线运动的实验研究(逐差法求加速度)(课件)

m/s＝0.390 m/s。
【例题2】如图所示是某同学测量匀变速直线运动的加速度时，从若干纸带中选中的一条纸带的一 部分，他每隔4个点取一个计数点，图上注明了他对各个计数点间距离的测量结果。(单位：cm)
(1)为了证明小车的运动是匀变速直线运动，请进行下 列计算，填入表内(单位：cm)。
作出小车的v-t图线，并根据图线求出a＝_1_._2_6_m__/s_2。
(4)图线与纵轴交点的物理意义是表__示__计__数__点__A__对__应__的__速__度__大__小。
解析： (1)由题图甲纸带可知，xBC－xAB＝xCD－xBC＝xDE－xCD＝12.6 mm，由此可知，小车在相等时间间隔内 的位移之差是一个定值，且小车在运动过程中，在相等时间内的位移变大，故小车做匀加速直线运动。
(2)计数点间的时间间隔 T＝0.1 s，小车的瞬时速度
vB＝x2ATC＝272.6××01.10－3
xAD－xAB m/s＝0.138 m/s，vC＝ 2T ＝
60.3－7.5 ×10－3
2×0.1
m/s＝0.264 m/s，
xAE－xAC 105.6－27.6 ×10－3
vD＝ 2T ＝
2×0.1
邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T＝0.1 s。 (1)根据纸带信息可判定小车做_匀__加__速__直__线__运__动__运动。 (2)计算各点瞬时速度：vB＝__0_._1_3_8__ m/s， vC＝__0_.2_4_6__ m/s，vD＝__0_.3_9_0___ m/s。 (3)以打A点为计时起点，在图乙所示坐标中
A．时间间隔 B．位移 C．加速度 D．平均速度
01
基本原理与操作
➢实验目的 (1)练习正确使用打点计时器 (2)会利用纸带求匀变速直线运动的瞬时速度、加速度
(3)会利用纸带探究小车速度随时问变化的规律，并能画出小车运动的v-t图象，
根据图象求加速度。
➢实验器材
电火花计时器(或电磁打点计时器)、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳 、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片．
➢应用纸带求解物体的速度：
x1 x2
x3
x4
x5
x6
中间时刻的瞬时速度计算公式：vD
思考：利用纸带如何求运动物体的加速度？
➢应用纸带求解物体的加速度：
利用
可以从纸带上求得加速度
x1
x2
x3
x4
x5
x6
所取的纸带对每一个位移差分别求出加速度，再求加速度的平均值．两种求
平均值的实质是相同的。
-------达不到减小偶然误差的目的．
我们怎样把纸带上各段位移都利用起来计算加速度呢？
偶数段用逐差法求加速度
x1
x2
x3
x4
x5
x6
如图，纸带上测得连续6个相同时间T内的位移x1、x2、x3、…、x6，应分为3组
由xm－xn=(m－n)aT2得
偶数
此式把各段位移都利用上，有效地减小了仅由两次位移测量带来的偶然误差，
这种方法被称为逐差法． 逐差法的实质是将纸带分为时间间隔相等的两大段来处理：
第二章 匀变速直线运动的研究
实验 匀变速直线运动的实验研究
——逐差法求加速度
人教版（2019）
目录
contents
01 基本原理与操作 02 数据处理与分析
03
典例分析
知识回顾
1．电磁打点计时器是一种使用___交__流____(交流或直流)电源的 _打__点__计_时__仪器，它的工作电压是___约_8_v___。当电源频率是50赫 兹时，它每隔___0_.0_2___s打一次点。 2．根据打点计时器打出的纸带，我们可以从纸带上直接得到 的物理量是( AB )
x1 x2
x3
x4
x5
x6
在纸带上测出各个连续相等的时间T内的位移分别是x1、x2、…、xn。 (1)如果x1＝x2＝…＝xn，则物体做匀速直线运动。 (2)如果x2－x1＝x3－x2＝…＝xn－xn－1≠0，即在连续相等时间内的位移差相 等，则物体做匀变速直线运动（位移差也等于aT 2 ）；如果不相等，则物体 做变加速直线运动。
➢实验原理与操作 原理装置图
操作要领
(1)平行：细绳、纸带与长木板平行 (2)靠近：小车释放前，应靠近打点计时器的 位置 (3)先后：实验时先接通电源，后释放小车； 实验后先断开电源，后取下纸带 (4)适当：悬挂钩码要适当，避免纸带打出的 点太少或过于密集
02
数据处理与分析
➢应用纸带判断物体的运动性质：
a
s后 s前 (nT )2
奇数段用逐差法求加速度
OA
B
C
DEຫໍສະໝຸດ x1x2x3x4
x5
如图所示，如果纸带上测得连续5个相同时间T内的位移x1、x2、x3、…、x5
去掉
奇数
去掉最短的一段，留连续部分（去掉的可能是第一段也可能是最后一段） 由xm－xn=(m－n)aT2得
偶数段都要分组进行求解
4段：
6段：
在v-t
图象上取一段时间Δt（尽量取大些），找出Δt
对应的Δv
，代入
a
v t
求解。
v/(m/s) 0.40 0.30 0.20 0.10
×
× × ×
△V=？0.2m/s
×
△t=0.4s
o
0.1
0.2 0.3 0.4 0.5 0.6
t/s
03
典例分析
【例题1】在某次实验中，如图甲所示为一次记录小车运动情况的纸带，其中A、B、C、D、E为相
8段：
奇数段如果去掉中间段
3段： 5段：
由于高中阶段数据一般都是理想的， 所以奇数段仍可以采取去掉最短一 段的方法，利用偶数段公式求解。
7段：
★使用逐差法的目的是减小误差，而不是为了计算方便。
v-t 图象法求加速度
1、 根据所得数据，选择合适的标度建立直角坐标系 2、 根据所得数据描出各点的位置（描点法）,观察和思考各点的分布规律。 3、各点的分布大致都落在一条直线上，因此，我们可以推断：如果没有实验 误差的理想情况下，所描出的各点应全部落到这条直线上。画直线时，让尽可 能多的点处在这条直线上，其余均匀分布，去掉偏差太大的点。
➢认识“两种仪器”
⑴作用：计时仪器，接频率为50 Hz交变电流，每隔0.02 s打一次点。 电磁打点计时器：约8V交流电源
⑵工作条件 电火花计时器：220 V交流电源
➢区别“两种点”——计时点和计数点 计时点是打点计时器打在纸带上的实际点，两相邻点间的时间间隔为0.02 s； 计数点是人们根据需要选择一定数目的点，两个相邻计数点间的时间间隔由 选择点的个数而定。