测匀加速直线运动的加速度
实验1:测定匀变速直线运动的加速度
实验一:研究匀变速直线运动,测定匀变速直线运动的加速度(含练习使用打点计时器) 实验原理1.打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器,它每隔0.02s 打一次点(由于电源频率是50Hz ),纸带上的点表示的是与纸带相连的运动物体在不同时刻的位置,研究纸带上点之间的间隔,就可以了解物体运动的情况。
2.由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法:如图所示,0、1、2……为时间间隔相等的各计数点,s 1、s 2、s 3、……为相邻两计数点间的距离,若2132........s s s s s ∆=-=-==恒量,即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量,则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。
右图为打点计时器打下的纸带。
选点迹清楚的一条,舍掉开始比较密集的点迹,从便于测量的地方取一个开始点O ,然后(每隔5个间隔点)取一个计数点A 、B 、C 、D …。
测出相邻计数点间的距离s 1、s 2、s 3 … 利用打下的纸带可以:求任一计数点对应的即时速度v :2Ts s 1)(n n ++==v v n ;如Ts s v c 232+=(其中T=5×0.02s=0.1s ) 3.由纸带求物体运动加速度的方法: (1)利用上图中任意相邻的两段位移求a :如223T s s a -= (2)用“逐差法”求加速度:即根据2415263s 3s s s s s aT -=-=-=(T为相邻两计数点间的时间间隔)求⇒++=⇒===3a a a a 3T s -s a ;3T s -s a ;3T s -s a 321236322522141()()23216549T s s s s s s a ++-++=再算出a 1、a 2、a 3的平均值即为物体运动的加速度。
(3)用v-t 图法:即先根据2Ts s 1)(n n ++=nv ;求出打第n 点时纸带的瞬时速度,再求出A 、B 、C 、D 、E 、F 各点的即时速度,画出如图的v-t 图线,图线的斜率即为物体运动的加速度。
(教案)实验:探究加速度与力、质量的关系
实验:探究加速度与力、质量的关系本节选自人教版高中物理教材第四章第2节《实验:探究加速度与力、质量的关系》,牛顿第二定律是动力学的核心规律,是本章重点和中心内容,而探究加速度与力和质量的关系是学习下一节的重要铺垫。
教材中实验的基本思路是采用控制变量法。
本实验要测量的物理量有质量、加速度和外力。
测量质量用天平,需要研究的是怎样测量加速度和外力。
(1)测量加速度的方案:①方法1:小车做初速度为0的匀加速直线运动,直接测量小车移动的位移x和发生这段位移所用的时间t,a=2x/t2计算出加速度a。
②方法2:将打点计时器的纸带连在小车上,根据纸带上打出的点来测量加速度。
③方法3:让两个做初速度为0的匀加速直线运动的物体的运动时间t相等,那么由a=2x/t2可知,它们的位移之比就等于加速度之比。
(2)提供并且测量物体所受的外力的方案:由于我们上述测量加速度的方案只能适用于匀变速直线运动,所以我们必须给物体提供一个恒定的外力,并且要测量这个外力。
但测力有一定困难,还需平衡摩擦,教材的参考案例提供的外力比较容易测量。
验中作用力F的含义是物体所受的合力。
那么,如何测小车所受合外力F?合我们通过下面具体实验来说明。
二、实验设计实验设计1:用阻力补偿法探究加速度与力、质量的关系1.实验器材:小车、打点计时器、纸带、一端带滑轮的长木板、细线、砝码、钩码、刻度尺、天平。
2.实验步骤(1)用天平测出小车的质量;(2)按图装好实验器材,平衡摩擦力。
(3)控制小车质量不变,用细线将钩码与小车相连,打开打点计时器,释放小车,测出一组数据。
(4)保持小车上的砝码个数不变,改变钩码质量,并测量得F(钩码质量远小于小车质量),多测几组数据。
注意:只有在钩码质量远小于小车质量时,线的拉力近似等于钩码的重力。
(5)控制钩码质量不变,改变小车质量,再测几组数据填入表中。
(6)分析每条纸带,测量并计算出加速度的值;(7)作a-F关系图象,并由图象确定a-F关系。
《测定匀变速直线运动的加速度》检测题
测定匀变速直线运动的加速度检测题姓名学号成绩一、选择题1.在研究匀变速直线运动的实验中,算出小车经过各计数点的瞬时速度如下:计数点序号12345 6 计数点对应的时刻(s)0.100.200.300.400.50[来源学*科*网Z*X*X*K]0.60 通过计数点的速度(cm/s)44.062.081.0100.0110.0168.0 为了计算加速度,合理的方法是()A .根据任意两计数点的速度用公式a =Δv/Δt 算出加速度[来源学#科#网]B .根据实验数据画出v -t 图像,量出其倾角,由公式a =tan α求出加速度C .根据实验数据画出v -t 图像,由图像上相距较远的两点所对应的速度、时间用公式a =Δv/Δt 算出加速度D .依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度2.在实验过程中,对于减小实验误差来说,下列说法中有益的是() 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地小些C .舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰、点间间隔适当的一部分进行测量、计算D .选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验3.某同学在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,得到的纸带打的点很稀,这是由于()A .接的电压太高B .接的电源频率偏高C .所挂钩码太少D .所挂钩码太多二、填空题4.某同学在测定匀变速运动的加速度时,得到了一条较为理想的纸带,已知纸带上每5个打点取一个计数点,即两计数点之间的时间间隔为0.1s ,依打点先后编为0、1、2、3、4、5…,由于不小心,纸带被撕断了,如图所示,甲图所示纸带是计数点的初始段,则乙图中A ,B 、C 所示的三段纸带中是从甲图所示的纸带上撕下的那段应该是_______ (填字母);这条纸带中打计数点1时的瞬时速度______m/s ,纸带运动的加速度大小是______2/m s 。
5.甲、乙两同学用不同的方法测定当地重力加速度g 的数值:甲同学用秒表测出一颗石子自由下落h (1米左右)所用的时间t ,然后根据212h gt 计算重力加速度g 的数值。
2022届高考物理满分秘籍力学实验:测定匀变速直线运动的加速度
力学实验:测定匀变速直线运动的加速度081.在“研究匀变速直线运动”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5个计数点O 、A 、B 、C 、D ,各点到O 点的距离如图所示。
根据学过的知识求出每两个相邻计数点间的时间间隔是______s ,小车在B 点的速度B v 为______m/s ;BD 间的平均速度为______m/s ;小车运动的加速度为______2m/s 。
(结果均保留三位有效数字)2.打点计时器研究小车速度随时间的变化规律,得到如图所示的一条纸带:(1)纸带做___________直线运动选填“匀速”或“变速”;(2)打点计时器接___________(填交流、直流)电源,已知交流电源的频率是50Hz ,则A 、B 两点间的时间间隔为___________s ;(3)测得7.6cm AB =,9.7cm BC =,则打B 点时物体的瞬时速度为___________(结果保留两位小数)。
3.小明与他的同伴在做测定匀变速直线运动的加速度的实验时,由于他的同伴不太明确该实验的目的及原理,他从实验室里借取了如下器材:(1)下列哪些器材是多余的______:①电磁打点计时器①天平①低压交流电源①细绳①纸带①小车①钩码①秒表①一端有滑轮的长木板(2)为达到实验目的,还需要的器材是______:(3)小明在试验中打出了一条纸带,已知计时器打点的时间间隔为0.02s ,他按打点先后顺序每5个点取1个计数点,得到了O 、A 、B 、C 、D 等几个计数点,如图所示,则相邻两个计数点之间的时间间隔为_________s 。
用刻度尺量得OA =1.50cm ,AB =1.90cm ,BC =2.30cm ,CD =2.70cm ,打C 点时纸带的速度大小为__________m/s 。
该匀变速直线运动的加速度的大小a =______m/s 2。
4.某同学按如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。
测定加速度的实验报告
一、实验目的1. 了解加速度的概念及其测量方法。
2. 熟悉实验仪器的使用方法。
3. 培养实验操作技能,提高实验数据处理能力。
二、实验原理加速度是描述物体速度变化快慢的物理量。
在匀加速直线运动中,物体的加速度保持不变,其计算公式为:a = Δv / Δt其中,a为加速度,Δv为速度变化量,Δt为时间变化量。
本实验采用光电门法测量加速度。
通过测量物体通过光电门的时间,计算速度变化量,进而得到加速度。
三、实验器材1. 光电门计时器2. 实验小车3. 平滑轨道4. 米尺5. 秒表6. 橡皮筋7. 铅笔8. 记事本四、实验步骤1. 将实验小车放置在平滑轨道上,确保小车可以自由滑动。
2. 使用米尺测量小车通过光电门前后的距离,记录数据。
3. 使用秒表记录小车通过光电门的时间,记录数据。
4. 将橡皮筋固定在小车上,调整橡皮筋的松紧程度,使小车在释放后能够做匀加速直线运动。
5. 重复步骤2和3,至少测量3次,求平均值。
6. 根据实验数据,计算速度变化量和加速度。
五、实验数据1. 小车通过光电门前后的距离:s1 = 0.5m,s2 = 1.0m2. 小车通过光电门的时间:t1 = 0.1s,t2 = 0.2s3. 平均时间:t = (t1 + t2) / 2 = 0.15s4. 速度变化量:Δv = (s2 - s1) / t = (1.0m - 0.5m) / 0.15s = 3.33m/s5. 加速度:a = Δv / Δt = 3.33m/s / 0.15s = 22.2m/s²六、实验结果与分析根据实验数据,小车在实验过程中做匀加速直线运动,加速度约为22.2m/s²。
实验结果表明,通过光电门法可以有效地测量加速度,实验结果较为准确。
七、实验误差分析1. 光电门计时器的精度有限,可能存在一定误差。
2. 小车在实验过程中可能存在摩擦阻力,导致实际加速度略小于理论值。
3. 实验过程中,小车通过光电门的时间可能存在读数误差。
测匀加速直线运动物体的加速度实验报告
测匀加速直线运动物体的加速度实验报告
姓名,,,
一、实验目的:。
二、实验器材:DIS包括,,,力学导轨,小车,支架等。
三、实验原理:用位移传感器结合计算机获得小车运动的图像,在图像上取相距较远的两点A(t1,v1)与B(t2,v2),求出它们所在直线的斜率,即可求得加速度:a= 。
四、实验步骤:
1、将位移传感器固定在小车上,接受器固定在力学导轨的端(木板倾斜,使小车下滑作运动)。
2、开启数据采集器和位移传感器的电源,打开DIS软件,点击专用软件主界面上的实验条目“”,屏幕上将出现“v-t”坐标。
3、将小车放到导轨高端,点击开始记录,让小车从静止开始下滑。
4、数据采集完成点击“停止记录”获得图像,从点的走向可以大致看出小车速度随时间变化的规律。
5、点击“”按钮,确定开始点和结束点,即可获得该段v-t 图像对应的加速度值。
6、多次测量结果区平均值
实验数据记录(一)
7、增大斜面的倾角,测小车的加速度
实验记录(二)
比较两次测得的数据,得出加速度大小与斜面倾角的关系:。
8、改变小车的初速度进行测量
实验记录(三)
结论:。
五、分析误差出现的原因。
匀加速直线运动实验加速度求法
匀加速直线运动实验加速度求法在咱们日常生活中,匀加速直线运动其实并不陌生,听着就像一部激动人心的科幻电影,对吧?想象一下,咱们从某个地方出发,准备去个热闹的地方,脚下一踩油门,车子瞬间就窜了出去,速度越来越快,这就是匀加速。
没错,简单的说,匀加速就是速度在不断增加的过程。
你可能会想,哎呀,这和我平时骑自行车时不就一样吗?没错,虽然没有那么复杂,但其实背后的原理可是挺有意思的。
咱们得先聊聊加速度。
什么是加速度呢?简单来说,就是速度变化的快慢,像你奔向美食的速度,如果你突然看到一个好吃的烤串,嘿,速度那可真是飞起啊!这时候,你的加速度就很大。
反过来,如果你正慢悠悠地散步,看到路边的美食摊,你可不会像打了鸡血一样冲过去,嘿,那加速度自然就小了。
说白了,加速度就是让你在时间里迅速提升速度的那个“助推器”。
如何测量这个加速度呢?有一个简单的方法,咱们可以用“匀加速直线运动公式”。
别害怕,这不是高深的数学公式,简单来说,就是通过观察物体在不同时间段的位置变化,来推算出它的加速度。
就像你在公园跑步,跑了一段时间,记录下你每秒的速度,然后用这些数据来算出你到底加速了多少,嘿,科学就是这么简单!说到实验,咱们可以用小车和斜面来做个有趣的实验。
你准备好了吗?找一个小车,给它一个斜坡,放上去,然后轻轻推一下。
哎呀,小车就像一只脱了缰的野马,直往下冲!这时候,我们用秒表计时,看看小车从上到下的时间,同时也可以用尺子测量斜坡的长度。
通过这些数据,咱们就能求出小车的加速度,简直就像魔术一样,对吧?在这个过程中,注意观察小车的移动,咱们能看到小车的速度是不断增加的。
这就像你在追公交车,刚开始慢慢跑,等你觉得追得上了,就会全力冲刺,这速度一下子就提升上来了。
再结合你之前记录的时间和距离,运用公式,哎呀,搞定了!你就能算出小车的加速度。
是不是觉得自己像个小科学家一样,成就感满满呢?实验的过程中,别忘了注意安全哦,虽然小车很轻,但在斜坡上可不能掉以轻心,万一它飞出去撞到什么,那可就有点麻烦了。
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∆=。
(原创学案 高中物理 必修一 科教版 人教版 适用)第9节 实验:测定匀变速直线运动的加速度
学校班级姓名日期第一章运动的描述第9节实验:测定匀变速直线运动的加速度●●●目标导航●●●1.复习打点计时器的相关知识,会用打点计时器纸带读出某区间的平均速度与某点的瞬时速度;2.会用打点计时器测量物体做匀变速直线运动的加速度;3.知道误差的基本知识。
◆◆◆课前预习◆◆◆〖自主学习〗1.实验步骤(1)一端附有____________的长木板放在实验桌上,打点计时器固定在长木板的____________.(2)纸带穿过打点计时器的____________,固定于小车的后面,细绳的一端拴在小车的前端,跨过定滑轮,另一端挂上适当的____________.(3)将小车停在____________的位置,先____________后释放纸带.(4)打完一次纸带后立即____________,换上纸带,重复操作三次.2.数据处理(1)在三条纸带中选取一条____________的纸带.为了便于测量,舍掉开头一些过于密集的点迹,找一个适当的点作为____________.(2)可以选择相隔Δt的点为____________进行测量,记入自己设计的表格,得出各计数点的瞬时速度.3.作出速度—时间图象(1)在____________图象中进行描点,通过观察思考,找出这些点的分布规律.(2)根据描点作出速度—时间图象.〖问题发现〗★★★课堂突破★★★〖探究1〗实验操作的有关问题打点计时器在使用时应该注意哪些问题?〖典例1〗在测定匀变速直线运动的加速度时, (1)在如下实验步骤中,正确合理的排列顺序为A .把电火花计时器固定在桌子上B .安好纸带C .松开纸带让物体带着纸带运动D .接通220V 交流电源E .按下脉冲输出开关,进行打点(2)在安放纸带时,要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在 ,还要检查 是否夹在两条纸带之间。
【归纳反思】〖探究2〗描绘与识别速度图象图象描点的原理是用平均速度替代该段时间中间时刻的瞬时速度.作速度图象时,要注意作图规范,包括坐标轴上物理量、单位,恰当的标度、仔细描点、探究物理规律.〖典例2〗如图是小车在斜面上运动时,通过打点计时器所得的一条纸带 (A 、B 、C 、D 、E 、F 每相邻的 两点间都有四个点未画出),测得各段长度为OA =6.05cm 、OB =13.18cm 、OC =21.40cm 、OD =30.70cm 、OE =41.10cm 、OF =52.58cm ,根据这些数据,求出B 、C 、D 、E 等各点的速度,画出速度图象(取A 点为计时开始),并求出小车的加速度.(打点计时器电源的频率为50Hz )【归纳反思】 〖探究3〗逐差法求加速度让我们再来仔细地研究一下实验时在纸带上打出的点:(1)通过纸带上打出的点怎样判断小车做匀变速直线运动?(2)除了用根据速度-时间图像求小车加速度,利用纸带上打出的点还有其他的计算方法吗?请做出分析与说明。
高考物理实验专题 测定物体的加速度(含解析)
高考实验专题 测定物体的加速度1. 某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行研究。
物块拖动纸带下滑,打出的纸带一部分如图所示。
已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz ,纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。
在ABCDE 五个点中,打点计时器最先打出的是 点,在打出C 点时物块的速度大小为 m/s (保留3位有效数字);物块下滑的加速度大小为 m/s 2(保留2位有效数字)。
【答案】 (1). A (2). 0.233 (3). 0.75 【解析】【详解】分析可知,物块沿倾斜长木板最匀加速直线运动,纸带上的点迹,从A 到E ,间隔越来越大,可知,物块跟纸带的左端相连,纸带上最先打出的是A 点;在打点计时器打C 点瞬间,物块的速度24.65100.233m/s 220.1BD C x v T -⨯===⨯;根据逐差法可知,物块下滑的加速度()22226.15 3.15100.75m/s 440.1CE AC x x a T --⨯-===⨯。
故本题正确答案为:A ;0.233;0.75。
2. 某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动,用自制“滴水计时器”计量时间。
实验前,将该计时器固定在小车旁,如图(a )所示。
实验时学.科.网,保持桌面水平,用手轻推一下小车。
在小车运动过程中,滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴,图(b )记录了桌面上连续的6个水滴的位置。
(已知滴水计时器每30 s 内共滴下46个小水滴)(1)由图(b )可知,小车在桌面上是____________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。
(2)该小组同学根据图(b )的数据判断出小车做匀变速运动。
小车运动到图(b )中A 点位置时的速度大小为___________m/s ,加速度大小为____________m/s 2。
(结果均保留2位有效数字) 【答案】(1)从右向左;(2)0.19 0.037【解析】(1)小车在阻力的作用下,做减速运动,由图(b )知,从右向左相邻水滴间的距离逐渐滴水针头 小车图(a )水 83100117133150左 右 mm图(b )A减小,所以小车在桌面上是从右向左运动;(2)已知滴水计时器每30 s 内共滴下46个小水滴,所以相邻两水滴间的时间间隔为:s 324530==∆t , 所以A 点位置的速度为:m/s 19.02133.0117.0=∆+=tv A ,根据逐差法可求加速度:21245)(6)()(t a x x x x ∆=+-+, 解得a =0.037 m/s 2。
实验测匀变速直线运动的加速度
实验(测匀变速直线运动的加速度) 实验:测匀变速直线运动的加速度一、实验目的1.学习和掌握匀变速直线运动的规律和特点;2.了解加速度的概念及测量方法;3.通过实验操作,培养实际动手能力和数据分析能力。
二、实验原理匀变速直线运动是指物体在任意相等的时间内速度的变化量相等的直线运动。
其加速度 a 定义为:a = Δv/Δt其中Δv 是物体在相等时间内速度的变化量,Δt 是时间间隔。
三、实验设备1.打点计时器;2.纸带和重锤;3.刻度尺;4.电源;5.小车;6.轨道及固定装置。
四、实验步骤1.将打点计时器固定在轨道的一端,并连接电源;2.将小车放在轨道上,靠近打点计时器,在车的一端挂上重锤;3.打开打点计时器,释放重锤,小车在重力作用下开始沿着轨道做匀加速直线运动;4.在纸带上打下一系列点,关闭打点计时器;5.取下纸带,用刻度尺测量各点间的距离,并计算小车的加速度。
五、实验数据分析1.记录各点的数据,包括时间间隔和对应的位移;2.根据测量数据计算加速度;3.分析加速度的变化趋势和规律;4.根据实验结果讨论匀变速直线运动的特点。
六、实验结论通过本实验,我们了解了匀变速直线运动的规律和特点,掌握了加速度的概念及测量方法。
实验结果表明,小车在重力作用下沿着轨道做匀加速直线运动,其加速度恒定不变。
实验结果与理论值接近,证明了实验方法的正确性。
七、实验注意事项1.实验前应检查设备是否牢固、稳定,确保实验安全;2.在使用打点计时器时,应注意操作顺序和步骤,避免因电源故障等原因影响实验结果;3.在使用刻度尺测量纸带上的点间距时,应尽量减小人为误差,保证测量结果的准确性;4.在处理实验数据时,应注意数据的单位和有效性,避免因数据错误导致结论错误。
八、实验误差分析本实验的误差主要来源于以下几个方面:1.打点计时器的计时误差:由于打点计时器本身存在一定的计时误差,因此会导致加速度测量结果的不精确;2.纸带与打点计时器之间的摩擦力:纸带与打点计时器之间存在摩擦力,会影响小车的运动速度和加速度的测量结果;3.重锤的质量:重锤的质量会影响小车的加速度,因此选择合适的重锤质量对实验结果有很大影响。
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。
实验研究匀变速直线运动
大一点.
2.使用打点计时器打点时,应先接通电源,待打点计时器 稳定工作后,再释放小车. 3.释放小车前,应使小车停在靠近打点计时器的位置.
4.使用电火花计时器时应注意把两条白纸带正确穿好,墨
粉纸盘夹在两纸带之间;使用电磁打点计时器时,应让
纸带通过限位孔,压在复写纸下面.
5.小车另一端挂的钩码个数要适当,避免加速度过大而使
2.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过滑轮,并在绳的另一端挂上 合适的钩码,把纸带穿过打点计时器(纸带要放在复写纸下 面),并把纸带的一端固定在小车的后面. 3.把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车,让小 车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一系列的点. 取下纸带,换上新纸带,重复实验三次.
高考真题
[例1] (2010· 全国卷Ⅱ)利用图实-4-6
中所示的装置可以研究自由落体运动.
实验中需要调整好仪器,按通打点计 时器的电源,松开纸带,使重物下落, 打点计时器会在纸带上打出一系列的小点.图实-4-6 (1)为了测得重物下落的加速度,还需要的实验器材有
________.(填入正确选项前的字母)
例1:一位同学在用打点计时器做“测匀变速直线运
动加速度”的实验时,纸带上打出的不是圆点而是
如图所示的一些短线,这可能是因为(
A.打点计时器错接在直流电源上
)
B.电源电压不稳定
C.电源的频率不稳定
D.振针压得过紧
解析:当振针距离复写纸片间隙过小时,每一个打点周
期内就会有较长一段时间接触并挤压在复写纸上,
时器,交流电源的频率是50 Hz,由纸带上打出的某一点开 始,每5个点剪下一段纸带,如图所示,每一小段纸带的一 端与x轴相重合,一边与y轴平行,将纸带依次贴在坐标系 中,求:
沪科版高中物理必修一(课件):第一章 5实验:利用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度
5.在坐标纸上画v-t图像时,注意坐标轴单位长度的选取,应使图像尽量分 布在坐标平面中央. 6.利用描出的点作v-t图像时,不要将相邻的点依次相连成折线,而应使大 多数点在直线(或曲线)上,不在线上的点均匀分布在直线(或曲线)两侧,个 别离线较远的点舍去.
典例精析
例1 在“利用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度”实验中,某同 学进行了以下实验操作步骤,试找出其中的错误和遗漏的步骤(遗漏步骤 可编上序号G…). A.拉住纸带,将小车移到靠近打点计时器的一端后,放开纸带,再接通电源 B.将打点计时器固定在长木板无滑轮一端,并接好电路 C.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下面吊着适当的钩码 D.取下纸带,再断开电源 E.将纸带固定在小车尾部,并穿过打点计时器的限位孔 F.从所打的纸带中选取理想的纸带进行测量分析
数值(m/s)
vB
vC
vD
0.400 0.479 0.560
vE 0.640
3.62+4.38×10-2
解析 vB=
2×0.1
m/s=0.400 m/s;
5.20+4.38×10-2
vC=
2×0.1
m/s=0.479 m/s;
5.20+5.99×10-2
vD=
2×0.1
m/s≈0.560 m/s.
vF 0.721
一端附有滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、
刻度尺 、坐标纸.
2.了解打点计时器
图1
(1)电磁打点计时器如图1所示,是一种使用低压 、 交流 电源的计时仪器,
工作电压为 4~6 V.
(2)当电源频率是50 Hz时,电磁打点计时器每隔 0.02 s打一次点.
二、实验原理
1.打点计时器打出的纸带能记录运动物体在不同时刻的位置和物体运动的时间.
匀加速直线运动6个公式
匀加速直线运动6个公式匀加速直线运动(uniformlyacceleratedlinearmotion)是指运动物体在匀加速直线上所行进的一种运动状态。
它是一种弹簧弹跳运动,在一段时间内的位移距离是等比数列,而且每段时间就相等,即每段时间位移量都不变,这种运动状态也被称为“定时定距运动”。
二、匀加速直线运动的6个公式1、匀加速直线运动的速度公式:v=v0+at其中,v为单位时间内运动物体沿直线运动的速度,v0为初始速度,a为加速度,t为运动中物体运动的时间。
2、匀加速直线运动的位置公式:S=S0+v0t+at其中,S为单位时间内物体沿直线运动的位置,S0为初始位置,v0为初始速度,a为加速度,t为运动中物体运动的时间。
3、匀加速直线运动的路程公式:S=v0t+at其中,S为单位时间内物体沿直线运动的路程,v0为初始速度,a为加速度,t为运动中物体运动的时间。
4、匀加速直线运动的加速度公式:a=2(S-S0)/t其中,a为加速度,S为单位时间内物体沿直线运动的位置,S0为初始位置,t为运动中物体运动的时间。
5、匀加速直线运动的时间公式:t=√(2(S-S0)/a)其中,t为运动中物体运动的时间,S为单位时间内物体沿直线运动的位置,S0为初始位置,a为加速度。
6、匀加速直线运动的初始速度公式:v0=2(S-S0)/t其中,v0为初始速度,S为单位时间内物体沿直线运动的位置,S0为初始位置,t为运动中物体运动的时间。
三、匀加速直线运动的物理意义匀加速直线运动的6个公式有助于我们更好地理解物体在直线运动过程中的物理运动规律。
从公式中可以看出,加速度的正负决定了位移的增减,运动的时间越长,物体的速度越大,并且路程S=v0t+at 与时间t正相关,当时间变化时,物体的路程也随之改变。
四、匀加速直线运动的实际应用匀加速直线运动的6个公式可以应用于实际工程中,例如在研究小球落下运动,研究安全带急刹车时移动物体的位置变化、研究航空发动机推力对飞机加速减速的影响等都有应用。
动力学匀加速直线运动的加速度计算
动力学匀加速直线运动的加速度计算动力学中的匀加速直线运动是指物体在一条直线上运动时,速度随时间均匀增加或减小的运动状态。
在此运动状态中,物体的加速度是一个非常重要的物理量,可以通过一定的计算方法来得到。
在具体的加速度计算中,我们需要知道物体的起始速度、运动时间以及终止速度,其中起始速度和终止速度可以分别用v₀和v表示。
加速度可以通过以下公式进行计算:a = (v - v₀) / t其中,a为加速度,v为终止速度,v₀为起始速度,t为运动时间。
根据这个公式,我们可以通过已知条件来计算加速度。
举个例子,假设一个小球从静止状态开始做匀加速直线运动,经过5秒钟后速度达到20 m/s。
那么,我们可以将已知条件代入公式,计算加速度:a = (20 - 0) / 5 = 4 m/s²因此,该小球的加速度为4 m/s²。
除了使用上述公式计算加速度外,我们还可以利用动力学中的其他公式来进行加速度计算。
常用的公式有:1. 位移-时间公式:s = v₀t + (1/2)at²其中,s为位移,v₀为起始速度,t为运动时间,a为加速度。
通过已知条件,我们可以将公式改写为:a = (2s - 2v₀t) / t²在已知位移、起始速度和运动时间的情况下,可以使用该公式计算加速度。
2. 速度-时间公式:v = v₀ + at在已知起始速度、加速度和运动时间的情况下,可以使用该公式计算终止速度。
然后再利用最开始提到的加速度公式,将已知的起始速度、终止速度和运动时间代入,即可求得加速度。
需要注意的是,在进行加速度计算时,确保所使用的单位保持一致,通常在国际单位制中,位移使用米(m),速度使用米每秒(m/s),时间使用秒(s),加速度使用米每平方秒(m/s²)。
总结一下,动力学匀加速直线运动的加速度计算可以通过已知的起始速度、终止速度和运动时间来完成,采用基本的公式即可求得结果。
同时,也可以根据具体问题选择不同的公式进行计算,以提高计算的准确性和便捷性。
高一物理 实验 用打点计时器测加速度
s 1 s 2 s 3 A B C D第十一讲 实验 用打点计时器测加速度姓名 班号【知识要点】一、实验目的:使用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度.二、实验原理设物体做匀加速直线运动,加速度是a ,在各个连续相等的时间T 里的位移分别是s 1、s 2、s 3……则有△s =s 2-s 1=s 3-s 2=s 4-s 3=……=aT 2由上式还可得到:s 4-s 1=(s 4-s 3)+(s 3-s 2)+(s 2-s 1)=3aT 2同理有:s 5-s 2=s 6-s 3= s 4-s 1=……=3aT 2可见,测出各段位移s 1、s 2 、s 3、s 4、 s 5、s 6……即可求出21413T s s a -= 22523T s s a -=…… 23633Ts s a -= 再算出a 1、a 2、 a 3……的平均值,就是我们所要测定的匀变速直线运动的加速度.三、实验器材打点计时器,一端有滑轮的长木板,小车,纸带,刻度尺,导线,电源,钩码,细绳.四、实验步骤(1)把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸处桌面.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)把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码.把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面.(3)把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点.换上新纸带,重复实验三次.(4)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子,在后边便于测量的地方找一个开始点.为了测量方便和减小误差,通常不用每打一次点的时间作为时间的单位,而用每打五次点的时间作为时间的单位,就是T =0.02×5=0.1s .在选好的开始点下面标明A ,在第六点下面标明B ,在第十一点下面标明C ,在第十六点下面标明D ,……,点A 、B 、C 、D……叫做计数点,如图所示.两个相邻计数点间的距离分别是s 1、s 2、s 3……(5)测出六段位移s 1、s 2、s 3、s 4、s 5、s 6的长度,把并记录测量结果.(6)根据测量结果,利用“实验原理”中给出的公式算出加速度a 1、a 2、a 3的值.注意:T =0.1s .求出a 1、a 2、a 3的平均值,它就是小车做匀变速直线运动的加速度.小车做匀变速直线运动的加速度a =五、注意事项1.在安装仪器时,要注意让滑轮伸出桌面外;细绳应与木板平行;实验前要检查打点计时器是否安装良好,两根导线是否与低压电源4~6V 交流输出连接.如果用电火花计时器,并不需要使用低压电源.实验时要注意保护小车及滑轮,要避免它们被碰坏或跌坏.2.选取纸带时,除了要求点迹清晰之外,还应看看相邻计数点间的距离之差△s 是否相等.如果在误差范围内△s 相等的,则可认为小车是做匀加速直线运动,可以选用这样的纸带.3.在分析纸带时,要仔细地数点子,给计数点标上号码.不要逐段测量各段的位移,应该用长刻度尺一次测量分段读数,读数时应读到毫米以下一位.别忘了相邻记数点间的时间间隔T=0.1s .六.打点计时器纸带的处理1.取点原则是:从打下的纸带中必须选取点迹清晰的纸带,舍掉开始比较密集的点迹,从便于测量位置取一个开始点A ,然后每5个点(或者说每隔4个点)如图所示,取一个计数点B 、C 、D 、E 、F ….这样每两个计数间的时间间隔为T =0.1s ,计算比较方便.2.从纸带读取长度的方法:读取长度利用毫米刻度尺.测出各点到A 点的距离,算出相邻计数点间的距离s 1、s 2、s 3、s 4、s 5、s 6….由于毫米尺的最小刻度是mm ,读数时必须估读到0.1mm 位.3.利用打下的纸带计算各计数点的速度和加速度的方法①利用打下的纸带求任一计数点对应的瞬时速度:v n =Ts s n n 21++. ②求打下的纸带的加速度,利用“逐差法”求a , 212345633)()(T s s s s s s a ⨯++-++=【典型例题】例1在测定匀变速直线运动的加速度”实验中,对于减小实验误差来说,下列方法有益的是( ) A.把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位来选取记数点B.使小车运动的加速度尽量小些C.舍去纸带上密集的点,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.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验例2关于打点计时器的使用,下列说法中正确的是( )A.打点记时器一般使用4V~6V的直流电源.B.安放纸带时,应把纸带放在复写纸的上面.C.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器.D.最好在接通电源的同时,放开小车.例3 下面是几个同学打出的几条纸带,关于纸带所对应的运动情况正确的是(计数点按打点的先后顺序编号).( )A.甲、丁图表示物体作匀速运动B.丙图表示物体作减速运动C.乙图中若s6-s5=s5-s4=s4-s3=s3-s2=s2-s1,则物体作匀变速运动D.乙图中若Δs恒定,且s1=Δs/2,则表示物体作初速为零的匀加变直线运动例4 在做“研究匀变速直线运动”的实验时,某同学得到一条用打点计时器打下的纸带,如图所示,并在其上取了A、B、C、D、E、F等6个计数点,(每相邻两个计数点间还有4个打点计时器打下的点,本图中没有画出)打点计时器接的是“220V、50Hz”的交变电流.如图,他把一把毫米刻度尺放在纸带上,其零刻度和计数点A对齐,求:(1)打点计时器在打B、D、F各点时物体的瞬时速度v B=、v D=、v F=.(2)如果当时电网中交变电流的频率是f=49Hz,而做实验的同学并不知道,那么由此引起的系统误差将使加速度的测量值比实际值偏,理由是:.例5 在用打点计时器测匀加速直线运动加速度的实验中,在纸带上取得连续清晰的7个点,用刻度尺测得各点与第1点的距离如下:则该运动物体的加速度a=___________m/s2.(所用交流电源频率为50 Hz)例6 如图所示,纸带上A、B、C、D、E、F、G为计数点,每相邻两个计数点间还有4个点没有画出,由图可知纸带的加速度等于,在打D点时纸带的速度为.(图中表示各计数点与第一个点的距离)例7 图为“用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度”的实验时记录下的一条纸带.纸带上选取1、2、3、4、5各点为记数点,将直尺靠在纸带边,零刻线与纸带上某一点0对齐.由0到1、2、3……点的距离分别用d1、d2、d3……表示,测量出d1、d2、d3……的值,填入表中.已知打点计时器所用交流电的频率为50Hz,由测量数据计算出小车的加速度a和纸带上打下点3时小车的速度v3,并说明加速度的方向.加速度大小a=__________m/s2,方向____________,小车在点3时的速度大小v3=_________m/s.【经典练习】1.如图所示,是实验时得到的一条纸带,每两个相邻点时间间隔为0.02秒,则由图中给定数据可求得小 车运动的加速度为__________m/s 2.2.如图所示是物体做匀变速直线运动得到的一条纸带,从O 点开始每5个计时点取一个记数点,依照打点的先后顺序依次编为1、2、3、4、5、6,测得s 1=5.18cm ,s 2=4.40cm ,s 3=3.62cm ,s 4=2.78cm ,s 5=2.00cm ,s 6=1.22cm .已知交流电源的频率为50Hz ,则:(1)相邻两记数点间的时间间隔为 s(2)物体的加速度大小a = m/s 2,方向 (填A →B 或B →A ).(3)打点计时器打记数点3时,物体的速度大小v 3= m/s ,方向 (填A →B 或B →A )3.为了测定某辆轿车在平直路上起动时的加速度(轿车起动时的运动可近似看作匀加速运动),某人拍摄了一张在同一底片上多次曝光的照片.如果拍摄时每隔2 s 曝光一次,轿车车身总长为4.5 m ,那么这辆轿车的加速度约为( ).A .1 m /s 2B .2 m /s 2C .3 m /s 2D .4 m /s 24.利用打点计时器研究一个约1.4m 高的商店卷帘窗的运动.将纸带粘在卷帘窗底部,纸带通过打点计时器随帘在竖直面内向上运动.打印后的纸带如图所示,数据如表格所示.纸带中AB 、BC 、CD……每两点之间的时间间隔为0.10s ,根据各间距的长度,可计算出卷帘窗在各间距内的平均速度v 平均.可以将v 平均近似地作为该间距中间时刻的即时速度v .(1)请根据所提供的纸带和数据,绘出卷帘窗运动的v-t 图线.(2)AD 段的加速度为 m/s 2,AK 段的平均速度为 m/s .第十一讲实验用打点计时器测加速度(作业)1.在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中,用打点计时器记录纸带运动的时间.计时器所用电源的频率为50Hz,图为一次实验得到的一条纸带,纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出,按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点,用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示(单位:cm).由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的即时速度大小v4=________m/s,小车的加速度大小a=________m/s2.2.如图所示为打点计时器记录的一辆做匀加速直线运动的小车的纸带的一部分,D是任选的第一点,D11和D21是第11点和第21点,若加速度是10cm/s2,则该计时器的打点频率是( )A.10Hz B.20Hz C.30Hz D.40Hz3.由打点计时器打出的纸带,经标出计数点ABC……,并量出连续相等时间间隔的位移SⅠSⅡSⅢ……后,如图所示.其中O为起始点(打点计时器打下的第一个点),由纸带所示数据可计算出以下各量中哪几个量( )A.由A点到G点纸带运动的时间B.由A点到G点纸带运动的平均速度VC.纸带运动的加速度D.纸带通过C点的速度4.下图是“研究匀变速直线运动”实验中,利用打点计时器所得的打点的纸带,A、B、C……是计数点,相邻计数点对应的时间间隔是T,对应的距离依次是s1、s2、s3……(1)下列计算加速度的计算式中正确的有________.(A)223 T ss a -=(B)235 2T ss a -=(C)21 2568Ts sssa--+=(D)21 2434Ts sssa--+=(2)下列计算打D点时的速度的表达式中正确的有________,(A)T ss vD243+=(B)Ts sssvD44 32 1+ ++ =(C)T ss vD1 6-=(D)Ts sssvD45 43 2+ ++ =5.在测定匀变速直线运动的加速度的实验中,使用打点计时器进行相关测量,实验中得到一条纸带如图,0,1,2,…是选用的计数点,每相邻的两计数点间还有3个打出的点未画出.图中还画出了用米尺进行测量的情况.读出图中各测量点的读数.0:________,1:________,3:________,4:________.由图中数据能求出的物体的加速度为________m/s2.6.某小车在做变速直线运动时,(1)在实验纸带上选取若干计数点、其计数周期为T,小车在任意两个连续计数周期里位移差均为 s、则小车做____________运动,加速度a=________.(2)某次实验纸带记录如图所示,根据图中标出的数据,可以判定物体做________运动,图中从A点开始,每打5个点取一个计数点,则物体的加速度为________米/秒2,其中D点对应的速度为________米/秒7.利用打点计时器测定物体做匀加速直线运动的加速度,某次实验取得的纸带记录如图所示.电源频率是50Hz,图中所标的是每隔5个打点间隔所取的计数点,则相邻计数点间的时间间隔是T=________s.由图中给出数据计算加速度的公式是a=________,代入数值求得加速度的计算值为________m/s2.。
匀加速直线运动小车加速度实验乐乐课堂
匀加速直线运动小车加速度实验乐乐课堂
(实用版)
目录
1.实验背景及目的
2.实验设备与材料
3.实验步骤
4.实验结果与分析
5.实验结论
正文
1.实验背景及目的
匀加速直线运动是指物体在直线上做匀速加速运动的现象。
在本实验中,我们将通过乐乐课堂小车加速度实验来验证匀加速直线运动的规律。
实验的目的是让学生了解匀加速直线运动的概念,学会利用实验方法研究物体的运动规律。
2.实验设备与材料
- 乐乐课堂小车
- 细绳
- 弹簧测力计
- 支架
- 滑轮
- 刻度尺
- 秒表
3.实验步骤
- 将乐乐课堂小车放在支架上,将细绳系在小车上,另一端通过滑轮系在弹簧测力计上。
- 用刻度尺测量小车在支架上的初始位置,记录下此时的位置值。
- 将弹簧测力计的读数调整到合适的值,使小车开始做匀加速直线运动。
- 利用秒表计时,记录小车运动过程中的位置变化,并计算出小车在每段时间内的平均速度。
- 根据测得的数据,绘制小车的速度 - 时间图,观察其是否符合匀加速直线运动的规律。
4.实验结果与分析
在实验过程中,我们记录了小车在不同时间内的位置变化,并计算出其平均速度。
将这些数据绘制在速度 - 时间图上,可以发现小车的速度 - 时间图呈直线,且斜率表示加速度。
这说明小车的运动符合匀加速直线运动的规律。
5.实验结论
通过乐乐课堂小车加速度实验,我们验证了匀加速直线运动的规律。
实验结果表明,物体在做匀加速直线运动时,其速度 - 时间图呈直线,且斜率表示加速度。
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如何从v-t图像中求出a?
在图像上任取两点A、B,找到对应的速度和时刻。
利用a=(vb-va)/(tb-ta)求出直线的斜率。
(二)、学生实验
实验目的:利用Байду номын сангаасIS测斜面小车的加速度。
1、学习软件的使用
2、测量原理:用传感器和计算机获得v-t图。
3、实验现象分析
测匀加速直线运动物体的加速度
执教:吴醒
一、教学目标:
(一)知识与技能
1、学会用DIS实验器材及软件测量匀变速直线运动物体的加速度。
2、进一步掌握匀加速直线运动的运动规律和v-t图像特征。
3、知道测量匀加速直线运动物体的加速度的几种方法。
(二)过程与方法
通过实验探究掌握测量加速度的方法,进一步掌握匀变速运动物体的规律
(三)情感态度与价值观
通过探究实践,认识DIS在探究物理规律中的作用和信息技术给学习带来的革命性的变化。
二、重点
1、测量做匀变速直线运动物体的加速度的方法。
2、使用DIS实验器材测量物体的加速度。
三、难点
1、对几种测量方法的理解。
2、实验操作。
课时:1
教材分析:
因为加速度是研究变速运动必不可少的物理量,测量物体的加速度是研究变速运动不可缺少的过程。强调过程与方法又是新教材强调的重点,因此为了加强实验研究和探索实验规律、本课程安排了利用DIS实验仪器测匀变速直线运动的加速度,利用DIS实验的灵活与变通的特点,让学生了解多种测匀变速直线运动物体加速度的方法。
(1)、观察计算机界面上得到的小车运动曲线,分析各阶段的运动情况。
小车在哪一个点上开始运动?
A-B段小车在做什么运动
B-C段小车在做怎样的运动?
(2)、在A-B段中选择相距较远的区域,得到对应V1,V2和t1,t2并求出直线的斜率。得到小车的加速度
注意事项:
1、调节轨道倾角,重复实验。直至屏上显示的v-t图像是一段倾斜直线时,再进入数据分析。
2、演示实验
连接器材。
将滑轨一端垫高,使小车能做匀加速直线运动。
让小车沿轨道由静止下滑,依次通过光电门1和光电门2,得到a
比较多次测量的结果,求平均值。
方法二:测量v0、s和t,求a。
依据: ,求出
方法三:通过测量v0,vt和s,求出a
依据:
教学反思:本课程旨在通过实践应用让学生进一步了解匀变速直线运动的规律,由于学生第一次接触DIS实验,在操作上还有欠熟练。
2、在获得的运动图像中,应选取距离较远的一段。
多次测量结果取平均值。
二、根据匀变速直线运动的规律测加速度的其他方法
回忆做匀变速直线运动物体的运动规律?
问题探讨:除图像法以外是否可以利用匀变速直线运动的规律得到加速度的值
方法一:利用光电门和计时器测出v0、vt和t,求出a。
依据
实验演示:
1、介绍实验器材和软件使用
四、教学过程
(一)、引入
为了描述做变速运动物体的速度随时间的变化情况,我们引入了加速度这个物理量。
问题1:请回忆加速度是如何定义的?
加速度是描述物体运动速度变化快慢的物理量a=(vt-v0)/t
问题2:作匀变速直线运动物体的加速度有什么特征?
加速度为恒量。物体在相等的时间里速度的变化量相等。或者说速度随时间均匀变化。