逐差法求解加速度

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专题：逐差法求加速度

3
(3T )2
OA B
C
D
E
X1 X2
X3
X4
X5
a

a 1
2
a 2
（x 4

x5） (x2 (2T )2

x3 )
1．在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，如图11所示，是一条
记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D、E为相邻的计数点，每相邻的
两个计数点之间还有4个点没有画出，交流电的频率为50 Hz.
9T 2
，其中T＝0.05 s，x6＋x5＋x4＝7.20 cm－1.80 cm＝ 5.40 cm， x1＋x2＋x3＝1.80 cm，代入数据得a＝1.6 m/s2.
总结：两段法求加速度：（两计数点时间T）
3T
3T
由△X= aT 2得
a a1 a2 a3 (x4 x5 x6 ) (x1 x2 x3 )
(1)在打点计时器打B、C、点时，小车的速度分别为vB＝________ m/s；vC
＝________ m/s； (2)计算小车的加速度多大？
2.如图4所示为“探究小车速度随时间变化的规律”实验中打点计时器打出的纸带，相邻两计数点间还有两个点未画出(电源频率为50 Hz)．由图
知纸带上D点的瞬时速度vD＝______；加速度a＝________；E点的瞬时速度vE＝__________.(小数点后保留两位小数)
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
o
×
× × ×

逐差法求加速度的应用分析

逐差法求加速度的应用分析逐差法是一种常用的物理实验方法，用于求解加速度的值。

该方法的基本原理是通过测量物体在相同时间间隔下的速度变化量，从而计算出相应的加速度。

逐差法广泛应用于各种实验中，特别是运动学和动力学实验。

逐差法的实验步骤如下：1.确定实验所需装置和工具，例如一条直线轨道、计时器、速度计等。

2.将所需装置放置好并保证其稳定，以保证实验的准确性和可靠性。

3.将物体放在起点位置，并将计时器启动。

4.在相同的时间间隔下，记录物体通过不同位置的时间。

5.根据所记录的数据，计算物体在不同位置之间的速度变化量。

6.根据速度变化量的数值，利用逐差法公式计算出相应的加速度值。

逐差法的公式为：a=Δv/Δt，其中Δv表示速度变化量，Δt表示时间间隔。

逐差法的应用分析如下：1.精确测量：逐差法可以在实验过程中减小测量误差的影响。

通过测量物体在不同位置经过的时间，可以获得更加准确的速度变化量，从而计算出更加精确的加速度值。

2.几何关系：逐差法利用了物体在运动过程中的几何关系。

通过测量不同位置的时间间隔和速度变化量，可以获得物体运动过程中的几何特征，例如物体运动的曲线形状、加速度的变化规律等。

3.可视化：逐差法可以将运动过程可视化。

通过记录物体在不同位置的时间，可以绘制出物体的运动曲线，从而直观地观察和分析物体的运动情况，例如加速度变化的趋势、速度的变化等。

4.实验设计：逐差法可以用于设计和改进实验。

通过测量不同物理量的变化，可以评估实验设计的合理性和准确性，从而优化实验方法和流程，提高实验的可靠性和可重复性。

5.研究运动规律：逐差法可以用于研究运动规律。

通过测量物体在不同位置的时间和速度变化，可以确定物体运动的规律和特征，例如匀变速运动、做曲线运动等。

总之，逐差法是一种常用的物理实验方法，可以用于测量和求解加速度的值。

该方法具有精确测量、几何关系、可视化、实验设计以及研究运动规律等多种应用分析，对于物理实验和相应领域的研究具有重要意义。

逐差法求加速度的应用分析

实验中应用逐差法求加速度物理实验中，准确记录及有效利用测量数据，具有非常重要的意义。

在实验“利用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度”，为尽量减少偶然误差带来的影响，一般采取多次测量而后取平均值的方法，在处理数据时用到“逐差法”。

一、由于匀变速直线运动的特点是：物体做匀变速直线运动时，若加速度为a，在各个连续相等的时间T内发生的位移依次为x1、x2、x3、……x n，则有x2-x1=x3-x2=x4-x3=……=x n-x n-1=aT2即任意两个连续相等的时间内的位移差相等，可以依据这个特点，判断物体是否做匀变速直线运动或已知物体做匀变速直线运动时，求它的加速度。

一、若题目给出的条件是偶数段，如4段、6段、8段等。

都要分组进行求解，分别对应：2213422)()(T xxxxa⨯+-+=232165433) () (Txxxxxxa⨯++-++=24321876544)()(Txxxxxxxxa⨯+++-+++=例1：如下图所示，是某同学测量匀变速直线运动的加速度时，从若干纸带中选出的一条纸带的一部分，他每隔4个点取一个计数点，图上注明了他对各计算点间距离的测量结果。

试验证小车的运动是否是匀变速运动？若是匀加速直线运动,请求出加速度. 二、若在练习中出现奇数段，如3段、5段、7段等。

这时我们发现不能恰好分成两组。

考虑到实验时中间段的数值较接近真实值，应分别采用下面求法：2132Txxa-=2215432)()(Txxxxa⨯+-+=232176543)()(Txxxxxxa⨯++-++=例2．某次用打点计时器研究匀变速运动的实验中，用打点计时器打出小车带动的纸带如图，电源的频率为50Hz．在纸带上按时间顺序取0、1、2、3、4、5共六个计数点，每相邻的两点间均有四个点未画出．用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离标在了纸带下面，则小车的加速度大小为________，方向_________．三、另外，还有两种特殊情况，说明如下：①如果题目中数据比较理想，发现x2－x1=x3－x2=x4－x3=……此时不需再用逐差法，直接使用2aTx=∆即可求出2Txa∆=。

例谈实验求加速度的几种方法

例谈实验求加速度的几种方法物理是一门实验科学，要学好高中物理，必须具备一定的实验能力。

高考对物理实验能力的考核很重视，尤其是实验数据的记录，处理和得出结论的能力。

学会研究匀变速直线运动是高中物理的一个重要实验，其中求解加速度的实验数据处理方法有逐差法，图像法，直方图法等，下面通过一些实例谈谈如何利用这些方法求运动的加速度:一、利用“逐差法”求加速度．1.依据Δx ＝aT 2测定匀变速运动加速度。

由a 1＝x 2－x 1t 2，a 2＝x 3－x 2t 2，…a 5＝x 6－x 5t2可得小车加速度的平均值a ＝a 1＋a 2＋a 3＋a 4＋a 55＝x 2－x 1t 2＋x 3－x 2t 2＋x 4－x 3t 2＋x 5－x 4t 2＋x 6－x 5t 25＝x 6－x 15t2显然，这种求a 的方法只用了x 1、x 6两个数据，而x 2、x 3、x 4、x 5在计算过程中被抵消了，所以丢失了多个数据，并失去了正负偶然误差相互抵消的作用，算出的a 值误差较大．这种方法不可取．若把x 1、x 2、…x 6分成x 1、x 2、x 3和x 4、x 5、x 6两组，则有x 4－x 1＝(x 4－x 3)＋(x 3－x 2)＋(x 2－x 1)＝3at 2，写成x 4－x 1＝3a 1t 2，同理x 5－x 2＝3a 2t 2，x 6－x 3＝3a 3t 2，故a 1＝x 4－x 13t 2，a 2＝x 5－x 23t 2，a 3＝x 6－x 33t2.从而a ＝a 1＋a 2＋a 33＝x 4－x 13t 2＋x 5－x 23t 2＋x 6－x 33t 23＝x 4＋x 5＋x 6－x 1＋x 2＋x 39t2，这种计算加速度平均值的方法叫做逐差法．(1)若为偶数段，设为6段，则a 1＝x 4－x 13T 2，a 2＝x 5－x 23T 2，a 3＝x 6－x 33T 2，然后取平均值，即a ＝a 1＋a 2＋a 33；由a ＝x 4＋x 5＋x 6－x 1＋x 2＋x 39T2直接求得．这相当于把纸带分成二份，此法又叫整体二分法； (2)若为奇数段，则中间段往往不用，如5段，则不用第3段；a 1＝x 4－x 13T 2，a 2＝x 5－x 23T2，然后取平均值，即a ＝a 1＋a 22；或由a ＝x 4＋x 5－x 1＋x 26T2直接求得．这样所给的数据全部得到利用，提高了准确程度．2、依据相邻两点速度计算加速度．因为a 1＝v2－v1T ，a2＝v3－v2T ，a3＝v4－v3T …an ＝vn ＋1－vnT，然后取平均值，即a ＝a1＋a2＋a3＋…＋an n ＝vn ＋1－v1nT，从结果看，真正参与运算的只有v1和vn ＋1，中间各点的瞬时速度在运算中都未起作用，可见此方法不好．同理我们可以类似于上面的做法用逐差法(1)若为偶数段，设为6段，则a 1＝v 4－v 13T ，a 2＝v 5－v 23T ，a 3＝v 6－v 33T ，然后取平均值，即a ＝a 1＋a 2＋a 33；或由a ＝v 4＋v 5＋v 6－v 1＋v 2＋v 39T直接求得；(2)若为奇数段，则中间段往往不用，如5段，则不用第3段；则a 1＝v 4－v 13T ，a 2＝v 5－v 23T，然后取平均值，即a ＝a 1＋a 22；或由a ＝v 4＋v 5－v 1＋v 26T 直接求得；这样所给的数据利用率高，提高了准确程度．例题1、(2016·天津理综·9(2))某同学利用图2装置研究小车的匀变速直线运动.图2(1)实验中，必须的措施是________. A.细线必须与长木板平行 B.先接通电源再释放小车 C.小车的质量远大于钩码的质量 D.平衡小车与长木板间的摩擦力(2)他实验时将打点计时器接到频率为50 Hz 的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图3所示(每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出).s 1＝3.59 cm ，s 2＝4.41 cm ，s 3＝5.19 cm ，s 4＝5.97 cm ，s 5＝6.78 cm ，s 6＝7.64 cm.则小车的加速度a ＝___m /s 2(要求充分利用测量的数据)，打点计时器在打B 点时小车的速度v B ＝___m /s.(结果均保留两位有效数字)图3答案 (1)AB (2)0.80 0.40解析 (1)实验时，细线必须与长木板平行，以减小实验的误差，选项A 正确；实验时要先接通电源再释放小车，选项B 正确；此实验中没必要使小车的质量远大于钩码的质量，选项C 错误；此实验中不需要平衡小车与长木板间的摩擦力，选项D 错误.(2)相邻的两计数点间的时间间隔T ＝0.1 s ，由逐差法可得小车的加速度a ＝s 6＋s 5＋s 4－s 3－s 2－s 19T 2＝(7.64＋6.78＋5.97－5.19－4.41－3.59)×10－29×0.12 m/s 2＝0.80 m/s 2打点计时器在打B 点时小车的速度v B ＝s 1＋s 22T ＝(3.59＋4.41)×10－22×0.1m /s ＝0.40 m/s二、图像法1、用v －t 图象法求匀变速直线运动的加速度，解题思路为：图象法．图象法 (1)求出各点的瞬时速度：用各段的平均速度表示各段中间时刻的瞬时速度 (2)作v －t 图象：在v －t 坐标上将各组数据描点，作出v －t 图象①建立坐标系，纵坐标轴为速度v ，横坐标轴为时间t. ②对坐标轴进行适当分度，使测量结果差不多布满坐标系． ③描出测量点，应尽可能清晰．④用一条光滑的曲线(直线)连接坐标系中的点，明显偏离曲线(直线)的点视为无效点，连线时应使尽可能多的点在这条直线上，连线两侧的点尽可能对称的分布． ⑤从最终结果看出v －t 图象是一条倾斜的直线． (3)求出图线的斜率即为加速度求图线的斜率时，要在图线上选取间隔距离适当较远的两个点．这样有利于减小误差．例题2、在研究加速度不变的直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的速度，如下表所示：计数点序号 1 2 3 4 5 6 计数点对应时刻/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6通过计数点的速度/(cm ·s －1) 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0 为了算出加速度，合理的方法是( )A ．根据任意两计数点的加速度公式a ＝ΔvΔt算出加速度B ．根据实验数据，画出v －t 图象，量出其倾角α，由公式a ＝tan α算出加速度C ．根据实验数据，画出v －t 图象，由图线上任意两点所对应的速度，用公式a ＝ΔvΔt算出加速度D ．依次算出通过连续两计数点间的加速度，其平均值作为小车的加速度解析：选项A 偶然误差较大．选项D 实际上也仅由始、末两个速度决定，偶然误差也比较大，只有利用实验数据画出对应的v －t 图象，才可充分利用各次测量数据，减小偶然误差．由于在物理图象中两坐标轴的分度大小往往是不相等的，根据同一组数据，可以画出倾角不同的许多图线，选项B 是错误的．正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公式a ＝ΔvΔt算出加速度，即选项C 正确．答案：C例题3、如图所示，某同学在做“研究小车速度随时间的变化规律”的实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T ＝0.10 s ，其中x 1＝7.05 cm 、x 2＝7.68 cm 、x 3＝8.33 cm 、x 4＝8.95 cm 、x 5＝9.61 cm 、x 6＝10.26 cm .(1)求计数点3处的瞬时速度的大小．(2)作出小车运动的速度—时间图象，由图象求小车运动的加速度．解析：(1)计数点3的瞬时速度v 3＝x 3＋x 42T ＝8.33＋8.95×10－22×0.10 m /s ≈0.86 m /s ，(2)同理可求v 1＝x 1＋x 22T ＝7.05＋7.68×10－22×0.10m /s ≈0.74 m /s ，v 2＝x 2＋x 32T ＝7.68＋8.33×10－22×0.10m /s ≈0.80 m /s ，v 4＝x 4＋x 52T ＝8.95＋9.61×10－22×0.10m /s ≈0.93 m /s ，v 5＝x 5＋x 62T ＝9.61＋10.26×10－22×0.10m /s ≈0.99 m /s .以纵轴表示速度，以横轴表示时间，描点连线如图所示．由图象可以看出，小车的速度随时间均匀增加，其运动的加速度可由图线求出，即 a ＝v t －v 1Δt ＝0.63 m /s 2(0.62～0.64 m /s 2均可)．2、化曲为直，画出X-t 2图像、tx -t 图像, V 2-x 图像，利用斜率求解加速度 X-t 关系，v-x 关系是二次函数关系，图像形状是抛物线，在实验数据处理时，可以分别让横坐标表示t 2，纵坐标表示t x 和V 2，画出X-t 2图像、t x -t 图像、V 2-x 图像，将图像形状转化为直线，图像则斜率分别为21a, 21a,2a例题4、图6是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O 、A 、B 、C 、D 和E 为纸带上六个计数点，加速度大小用a 表示．图6 图7(1)OD 间的距离为________ cm.(2)图7是根据实验数据绘出的x －t 2图线(x 为各计数点至同一起点的距离)，斜率表示__________，其大小为________ m/s 2(保留三位有效数字)．解析 (1)1 cm ＋1 mm ×2.0＝1.20 cm.(2)加速度的一半，12a ＝(2.8－0)×10－20.06－0m/s 2＝0.467 m/s 2，所以加速度大小a ≈0.933 m/s 2.答案 (1)1.20 (2)加速度的一半 0.933例题5、（2011全国卷理综）5.利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。

逐差法求加速度

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．
逐差法求加速度方法一
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
如图所示，如果纸带上测得连续6个相同时间T内的位移x1、x2、 x3、…、x6 偶数≥4 2 由Xm－Xn=(m－n)aT 得
x5 x2 x4 x1 x x 6 3 a1 a a 2 2 2 3 3T 3T 3T 2 a1 a2 a3 ( x4 x5 x6 ) ( x1 x2 x3 ) a 3 9T 2
逐差法求加速度
匀变速直线运动，初速度为v0,加速度为a，两个计数点的时间间隔为T，用v0,a,T，
表示 x1、x2、x3 x6 .
由匀变速直线运动的位移公式得： 1 x1＝v0T＋ aT2 2 1 1 3 x2＝v0(2T)＋ a(2T)2－(v0T＋ aT2)＝v0T＋ aT2 2 2 2 1 1 x3＝v0(3T)＋ a(3T)2－[v0(2T)＋ a(2T)2] 2 2 5 ＝v0T＋ aT2 2 1 1 x4＝v0(4T)＋ a(4T)2－[v0(3T)＋ a(3T)2] 2 2 7 ＝v0T＋ aT2 2 …… 1 1 xn＝v0(nT)＋ a(nT)2－[v0(n－1)T＋ a(n－1)2T2] 2 2 2n－1 2 ＝v0T＋ aT 2
设Δx为任意两个连续相等时间 T 内的位移之差，则： Δx1＝x2－x1＝aT2 Δx2＝x3－x2＝aT2 Δx3＝x4－x3＝aT2 …… 可见，Δx＝x2－x1＝x3－x2＝…＝aT2，该式表明，匀变速直线运动在连续相等的时间内通过的位移之差为一个恒量．据此，利用打点计时器打出的纸带，用直尺测量出连续相等时间内的位移，求得 Δx，利用Δx＝aT2即可求出加速度a.

逐差法求解加速度的计算方法

逐差法求解加速度的计算方法嘿，咱今儿就来唠唠逐差法求解加速度这档子事儿！你可别小瞧了它，这可是物理学里的一个妙招呢！咱先说说啥是加速度。

想象一下，一辆小汽车在路上跑，速度一会儿快一会儿慢，这速度变化的快慢就是加速度啦！那怎么求出这个加速度呢？这就轮到逐差法闪亮登场啦！比如说，咱有一系列等时间间隔的位移数据。

就好像跑步比赛，运动员在不同的位置留下的脚印。

咱把这些位移分成两段，前一段和后一段。

然后呢，把后一段的位移减去前一段的位移，这就好比是看看后面跑的距离比前面多了多少。

你可能会问，这有啥用呀？嘿，这用处可大了去啦！通过这样的计算，咱就能找到加速度啦！就好像是从那些脚印里看出运动员速度变化的秘密一样。

举个例子吧，假如有这么一组位移数据，10 米、15 米、20 米、25 米、30 米。

咱把它分成两段，10 米到 20 米是一段，20 米到 30 米是另一段。

然后算算，后一段的位移 30 米减去前一段的位移 20 米，就是10 米呀！这 10 米就包含了加速度的信息呢！你想想，这是不是挺神奇的？就这么简单的一个办法，就能把加速度给算出来啦！这就像是魔术师从帽子里变出兔子一样，让人惊叹不已！当然啦，在实际操作中，可不能马虎大意。

数据得准确，计算得仔细，不然可就得出错的结果啦！这就好比是盖房子，根基没打好，房子可就不牢固咯！而且啊，逐差法可不只是在物理课本里有用，在生活中也有它的影子呢！比如说，你观察一辆车在路上加速的过程，是不是也能感觉到那种速度的变化？这不就是加速度嘛！总之呢，逐差法求解加速度是个很有用的方法，它能帮我们解开物体运动的秘密。

学会了它，就好像掌握了一把打开物理学大门的钥匙。

以后再遇到加速度的问题，咱就不用发愁啦，直接用逐差法，轻松搞定！所以啊，可千万别小瞧了这个小小的方法，它的作用可大着呢！你说是不是呀？。

物理加速度逐差法公式

物理加速度逐差法公式加速度逐差法是一种在物理学中开展实验的研究方法，它的出现给运动学的研究带来了重大改变。

加速度逐差法是一种从实验数据中推断出运动本质的技术，它是解决与运动有关的重要问题的有力工具，它们均出现在物理力学、动力学和力学等学科中。

加速度逐差法是基于运动定律，其公式可以表示为：a = (v2 - v1) / (t2 - t1)其中a即为加速度，v1、v2表示第一个与第二个时刻的速度，t1、t2表示第一个与第二个时刻的时间。

可以看出，通过该公式可以得出一个时刻的加速度。

由这个公式可以得出，加速度逐差法可以在一定的时间内，将物体的变速过程分解成若干个相对简单的变速步骤，从而求出每一步的加速度。

该方法应用于物体的变速运动，可以比较准确地确定物体的加速度。

加速度逐差法多用于运动中的变速运动，这是因为它可以比较准确地确定物体的加速度。

例如，当分析一个运动的最大加速度时，就可以用加速度逐差法来求出。

而且，它还可以用于求出物体在不同时刻的加速度的变化情况，例如物体在不同时刻的加速度变化趋势、减速情况等。

加速度逐差法的实践应用已经可以在实际的物理研究中看到的结果。

它的实际应用已经在许多领域取得了巨大成功，并极大地推动了物理研究的发展，得以实现信息、材料、能源及先进技术等方面的进步。

在当今时代，物理研究越来越重视实验研究，加速度逐差法正在越来越多地得到应用，它已经成为了物理研究中不可或缺的一部分。

加速度逐差法是实验研究的一种重要方法，能够更全面，更准确地反映物体运动的实际情况，它的实际用途为物理研究的发展提供了有力的帮助。

以上就是关于加速度逐差法的简介，它是以物理实验数据为基础，从物理实验数据中推断出运动本质的一种研究方法。

加速度逐差法在物理学研究中带来了重大的改变，它已经成为物理学研究中不可或缺的一部分，它的实际用途为物理研究的发展提供了有力的帮助。

逐差法求加速度应用分析

逐差法求加速度应用分析一、由于匀变速直线运动的特点是：物体做匀变速直线运动时，若加速度为a，在各个连续相等的时间T内发生的位移依次为S1、S2、S3、……S n，则有S2-S1=S3-S2=S4-S3=……=S n-S n-1=aT2即任意两个连续相等的时间内的位移差相符，可以依据这个特点，判断原物体是否做匀变速直线运动或已知物体做匀变速直线运动，求它的加速度。

例1：如下图所示，是某同学测量匀变速直线运动的加速度时，从若干纸带中选出的一条纸带的一部分，他每隔4个点取一个计数点，图上注明了他对各计算点间距离的测量结果。

试验证小车的运动是否是匀变速运动？解：S2-S1=1.60 S3-S2=1.55 S4-S3=1.62 S5-S4=1.53 S6-S5 =1.63故可以得出结论：小车在任意两个连续相等的时间里的位移之差，在实验误差允许的范围内相等，小车的运动是匀加速直线运动。

这样求加速度，可以吗？相当于只用了S6与S1两个数据，这样起不到用多组数据减小误差的目的。

很显然，若题目给出的条件是偶数段分组求解，分别对应：练习1．如图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，图上注明了他对各计数点间距离的测量结果。

（1）为了验证小车的运动是匀变速运动，请进行下列计算，填入表内（单位：cm ）s 2-s 1 s 3-s 2 s 4-s 3 s 5-s 4 s 6-s 5 s各位移差与平均值最多相差______cm ，由此可以得出结论：小车的位移在________范围内相等，所以小车的运动是________。

（2）物体的加速度a=______m/s 2。

2．在研究匀变速直线运动的实验中，如图所示，为一条记录小车运动情况的纸带，图中A 、B 、C 、D 、E 为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T=0.1s 。

（1）计算各点瞬时速度 v A =______m/s ，v B =______m/s ，v C =______m/s ， v D =______m/s ，v E =______m/s 。

逐差法求加速度奇数段

逐差法求加速度奇数段
逐差法要偶数组数据，而第一组或最后一组数据（匀减速的时候）一般都比较短，越短误差就越大，所以最好去掉数据最短那组。

例如：在探究匀变速直线运动加速度的实验中，奇数段用逐差法求加速度的公式：三段去掉中间的x2；a=(x3-x1)/2T^2。

五段去掉中间的x3；a=(x4+x5-x1-x2)/6T^2。

扩展资料：
逐差法的认识：
所谓逐差法，就是把测量数据中的因变量进行逐项相减或按顺序分为两组进行对应项相减，然后将所得差值作为因变量的多次测量值进行数据处理的方法。

逐差法应用实例：
在高中物理“求匀变速直线运动物体的加速度”实验中分析纸带。

运用公式△X=at^2;X3-X1=X4-X2=Xm-Xm-2当时间间隔T相等时，假设测得X1,X2,X3,X4四段距离，那么加速度a=【(X4-X2)+(X3-X1)】/2×2T2。

逐差法不确定度：
例如牛顿环实验；其中k=1,2,3,4,5.共测10个环的直径，d1<d2<……<d10[1]x 的a类不确定度为=，其中s为样本方差x的b类不确定度为（这里取d5d10，因为这样计算得到的不确定度最大，比较保守）。

牛顿环实验的b类不确定度要用配对的数据计算，本例中不能用d10d9计算b 类不确定度，因为逐差法中d10和d5才是配对的。

a类不确定度算法类似。

b类不确定度为，和牛顿环实验完全不同。

线性回归：
要想更精确地求出拟合方程，可以用线性回归的方法。

逐差法适合手工计算，线性回归一般借助excel或统计软件。

例谈实验求加速度的几种方法

例谈实验求加速度的几种方法物理是一门实验科学，要学好高中物理，必须具备一定的实验能力。

高考对物理实验能力的考核很重视，尤其是实验数据的记录，处理和得出结论的能力。

由a 1＝x 2－x 1t 2，a 2＝x 3－x 2t 2，…a 5＝x 6－x 5t2可得小车加速度的平均值a ＝a 1＋a 2＋a 3＋a 4＋a 55＝x 2－x 1t 2＋x 3－x 2t 2＋x 4－x 3t 2＋x 5－x 4t 2＋x 6－x 5t 25＝x 6－x 15t2显然，这种求a 的方法只用了x 1、x 6两个数据，而x 2、x 3、x 4、x 5在计算过程中被抵消了，所以丢失了多个数据，并失去了正负偶然误差相互抵消的作用，算出的a 值误差较大．这种方法不可取．若把x 1、x 2、…x 6分成x 1、x 2、x 3和x 4、x 5、x 6两组，则有x 4－x 1＝(x 4－x 3)＋(x 3－x 2)＋(x 2－x 1)＝3at 2，写成x 4－x 1＝3a 1t 2，同理x 5－x 2＝3a 2t 2，x 6－x 3＝3a 3t 2，故a 1＝x 4－x 13t 2，a 2＝x 5－x 23t 2，a 3＝x 6－x 33t2.从而a ＝a 1＋a 2＋a 33＝x 4－x 13t 2＋x 5－x 23t 2＋x 6－x 33t 23＝x 4＋x 5＋x 6－x 1＋x 2＋x 39t2，这种计算加速度平均值的方法叫做逐差法．(1)若为偶数段，设为6段，则a 1＝x 4－x 13T 2，a 2＝x 5－x 23T 2，a 3＝x 6－x 33T 2，然后取平均值，即a ＝a 1＋a 2＋a 33；由a ＝x 4＋x 5＋x 6－x 1＋x 2＋x 39T2直接求得．这相当于把纸带分成二份，此法又叫整体二分法； (2)若为奇数段，则中间段往往不用，如5段，则不用第3段；a 1＝x 4－x 13T 2，a 2＝x 5－x 23T2，然后取平均值，即a ＝a 1＋a 22；或由a ＝x 4＋x 5－x 1＋x 26T2直接求得．这样所给的数据全部得到利用，提高了准确程度．2、依据相邻两点速度计算加速度．因为a 1＝v2－v1T ，a2＝v3－v2T ，a3＝v4－v3T …an ＝vn ＋1－vnT，然后取平均值，即a ＝a1＋a2＋a3＋…＋an n ＝vn ＋1－v1nT，从结果看，真正参与运算的只有v1和vn ＋1，中间各点的瞬时速度在运算中都未起作用，可见此方法不好．同理我们可以类似于上面的做法用逐差法(1)若为偶数段，设为6段，则a 1＝v 4－v 13T ，a 2＝v 5－v 23T ，a 3＝v 6－v 33T ，然后取平均值，即a ＝a 1＋a 2＋a 33；或由a ＝v 4＋v 5＋v 6－v 1＋v 2＋v 39T直接求得；(2)若为奇数段，则中间段往往不用，如5段，则不用第3段；则a 1＝v 4－v 13T ，a 2＝v 5－v 23T，然后取平均值，即a ＝a 1＋a 22；或由a ＝v 4＋v 5－v 1＋v 26T 直接求得；这样所给的数据利用率高，提高了准确程度．例题1、(2016·天津理综·9(2))某同学利用图2装置研究小车的匀变速直线运动.图2(1)实验中，必须的措施是________. A.细线必须与长木板平行 B.先接通电源再释放小车 C.小车的质量远大于钩码的质量 D.平衡小车与长木板间的摩擦力(2)他实验时将打点计时器接到频率为50 Hz 的交流电源上，得到一条纸带，打出的部分计数点如图3所示(每相邻两个计数点间还有4个点，图中未画出).s 1＝3.59 cm ，s 2＝4.41 cm ，s 3＝5.19 cm ，s 4＝5.97 cm ，s 5＝6.78 cm ，s 6＝7.64 cm.则小车的加速度a ＝___m /s 2(要求充分利用测量的数据)，打点计时器在打B 点时小车的速度v B ＝___m /s.(结果均保留两位有效数字)图3答案 (1)AB (2)0.80 0.40解析 (1)实验时，细线必须与长木板平行，以减小实验的误差，选项A 正确；实验时要先接通电源再释放小车，选项B 正确；此实验中没必要使小车的质量远大于钩码的质量，选项C 错误；此实验中不需要平衡小车与长木板间的摩擦力，选项D 错误.(2)相邻的两计数点间的时间间隔T ＝0.1 s ，由逐差法可得小车的加速度a ＝s 6＋s 5＋s 4－s 3－s 2－s 19T 2＝(7.64＋6.78＋5.97－5.19－4.41－3.59)×10－29×0.12 m/s 2＝0.80 m/s 2 打点计时器在打B 点时小车的速度v B ＝s 1＋s 22T ＝(3.59＋4.41)×10－22×0.1m /s ＝0.40 m/s二、图像法1、用v －t 图象法求匀变速直线运动的加速度，解题思路为：图象法．图象法 (1)求出各点的瞬时速度：用各段的平均速度表示各段中间时刻的瞬时速度 (2)作v －t 图象：在v －t 坐标上将各组数据描点，作出v －t 图象①建立坐标系，纵坐标轴为速度v ，横坐标轴为时间t. ②对坐标轴进行适当分度，使测量结果差不多布满坐标系． ③描出测量点，应尽可能清晰．④用一条光滑的曲线(直线)连接坐标系中的点，明显偏离曲线(直线)的点视为无效点，连线时应使尽可能多的点在这条直线上，连线两侧的点尽可能对称的分布． ⑤从最终结果看出v －t 图象是一条倾斜的直线． (3)求出图线的斜率即为加速度求图线的斜率时，要在图线上选取间隔距离适当较远的两个点．这样有利于减小误差．例题2、在研究加速度不变的直线运动的实验中，算出小车经过各计数点的速度，如下表所示：计数点序号 1 2 3 4 5 6 计数点对应时刻/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6通过计数点的速度/(cm ·s －1) 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0 为了算出加速度，合理的方法是( )A ．根据任意两计数点的加速度公式a ＝ΔvΔt算出加速度B ．根据实验数据，画出v －t 图象，量出其倾角α，由公式a ＝tan α算出加速度C ．根据实验数据，画出v －t 图象，由图线上任意两点所对应的速度，用公式a ＝ΔvΔt算出加速度D ．依次算出通过连续两计数点间的加速度，其平均值作为小车的加速度解析：选项A 偶然误差较大．选项D 实际上也仅由始、末两个速度决定，偶然误差也比较大，只有利用实验数据画出对应的v －t 图象，才可充分利用各次测量数据，减小偶然误差．由于在物理图象中两坐标轴的分度大小往往是不相等的，根据同一组数据，可以画出倾角不同的许多图线，选项B 是错误的．正确的方法是根据图线找出不同时刻所对应的速度值，然后利用公式a ＝ΔvΔt算出加速度，即选项C 正确．答案：C例题3、如图所示，某同学在做“研究小车速度随时间的变化规律”的实验中，由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点的时间间隔为T ＝0.10 s ，其中x 1＝7.05 cm 、x 2＝7.68 cm 、x 3＝8.33 cm 、x 4＝8.95 cm 、x 5＝9.61 cm 、x 6＝10.26 cm .(1)求计数点3处的瞬时速度的大小．(2)作出小车运动的速度—时间图象，由图象求小车运动的加速度．解析：(1)计数点3的瞬时速度v 3＝x 3＋x 42T ＝8.33＋8.95×10－22×0.10 m /s ≈0.86 m /s ，(2)同理可求v 1＝x 1＋x 22T ＝7.05＋7.68×10－22×0.10m /s ≈0.74 m /s ，v 2＝x 2＋x 32T ＝7.68＋8.33×10－22×0.10m /s ≈0.80 m /s ，v 4＝x 4＋x 52T ＝8.95＋9.61×10－22×0.10m /s ≈0.93 m /s ，v 5＝x 5＋x 62T ＝9.61＋10.26×10－22×0.10m /s ≈0.99 m /s .以纵轴表示速度，以横轴表示时间，描点连线如图所示．由图象可以看出，小车的速度随时间均匀增加，其运动的加速度可由图线求出，即 a ＝v t －v 1Δt ＝0.63 m /s 2(0.62～0.64 m /s 2均可)．2、化曲为直，画出X-t 2图像、tx -t 图像, V 2-x 图像，利用斜率求解加速度 X-t 关系，v-x 关系是二次函数关系，图像形状是抛物线，在实验数据处理时，可以分别让横坐标表示t 2，纵坐标表示t x 和V 2，画出X-t 2图像、t x -t 图像、V 2-x 图像，将图像形状转化为直线，图像则斜率分别为21a, 21a,2a例题4、图6是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带，O 、A 、B 、C 、D 和E 为纸带上六个计数点，加速度大小用a 表示．图6 图7(1)OD 间的距离为________ cm.(2)图7是根据实验数据绘出的x －t 2图线(x 为各计数点至同一起点的距离)，斜率表示__________，其大小为________ m/s 2(保留三位有效数字)．解析 (1)1 cm ＋1 mm ×2.0＝1.20 cm.(2)加速度的一半，12a ＝(2.8－0)×10－20.06－0m/s 2＝0.467 m/s 2，所以加速度大小a ≈0.933 m/s 2.答案 (1)1.20 (2)加速度的一半 0.933 例题5、（2011全国卷理综）5.利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度。

物理加速度逐差法公式

物理加速度逐差法公式物理加速度逐差法是一种用于度量及计算物理加速度的精密计算方法，它通过对瞬时值和积分值之间的关系来计算给定时间段内的物理加速度。

物理加速度逐差法公式是用来计算物理加速度的数学方程，物理加速度逐差法可以用来估计物体的具体的物理加速度。

物理加速度逐差法的基本原理是，可以通过对等差数列求和，来求出给定时间段内的物理加速度。

物理加速度逐差法公式是：a（t）= [x (t)- x (t-Δt) ]/[Δt2]其中，a (t)表示在时刻t时物体的物理加速度，x (t)表示在时刻t时物体的物理位置，而Δt表示期间时间。

下面我们就利用物理加速度逐差法公式，来计算一个物体一段时间内的物理加速度。

假设一个物体在给定时间段内有以下的位置数据：t（s） 0 0.5 1.0 1.5 2.0x（cm） 0 10 35 65 105首先我们来计算期间时间Δt，根据上表，每两个时刻之间的间隔都是0.5s，因此Δt的值为0.5s。

接下来，我们利用物理加速度逐差法公式计算物体在每个时刻的物理加速度：在t = 0s时，a (t) = [x (t)-x (t-Δt) ]/[Δt2]= [0-0]/[0.5x0.5]= 0在t = 0.5s时，a (t) = [x (t)-x (t-Δt) ]/[Δt2]= [10-0]/[0.5x0.5]= 40在t = 1.0s时，a (t) = [x (t)-x (t-Δt) ]/[Δt2]= [35-10]/[0.5x0.5]= 70在t = 1.5s时，a (t) = [x (t)-x (t-Δt) ]/[Δt2]= [65-35]/[0.5x0.5]= 60在t = 2.0s时，a (t) = [x (t)-x (t-Δt) ]/[Δt2]= [105-65]/[0.5x0.5]= 80由此可见，利用物理加速度逐差法公式，可以计算出一个物体在给定时间段内的物理加速度，物理加速度逐差法公式是一种非常精确而又简单的加速度估计方法。

2020-2021年高考物理实验方法：逐差法(含答案)

2020-2021年高考物理实验方法：逐差法在用打点计时器打下的纸带测加速度的实验中，我们用逐差法计算加速度。

1.计算加速度的基本公式：2Tx a ∆=公式推导：根据运动学公式，有①，221at vt x +=221aT T v x n n +=②，但，所以③，21121aT T v x n n +=++aT v v n n +=+12121aT T v x n n -=+②-③得，所以，即21aT x x n n =-+21T x x a n n -=+2T x a ∆=2.逐差法计算加速度的公式：2143T x x a -=如果测得6个数据：、、、、、，1x 2x 3x 4x 5x 6x 则.23216549)()(Tx x x x x x a ++-++=公式推导：因为，，，212aT x x =-223aT x x =-234aT x x =-3式相加得，得2143aT x x =-2143T x x a -=同理，2253T x x a -=2363T x x a -=以上3式相加得：，=a 323216543)()(T x x x x x x ++-++所以。

23216549)()(Tx x x x x x a ++-++=为什么要用逐差法测加速度？早期的物理教科书，只有公式，因为题目所给23216549)()(T x x x x x x a ++-++=的数据用哪一组计算都相等。

后来为了联系实际，题目中给的数据用，，，，几个公式2121T x x a -=2232T x x a -=2343T x x a -=2454T x x a -=2565Tx x a -=算的加速度都不相等或不都相等（因为读数是这样的），到底哪一个答案对呢？有人想出一个办法，就是求平均值，即，细心的人会554321a a a a a a ++++=发现，这个“平均值”并不能表示平均值，因为实际上这个“平均值”是=a ，还是只用了6个数据中的2个数据。