高中物理必修一第4讲 实验一 测定匀变速直线运动的加速度.ppt

第4讲 实验一 测定匀变速直线运动的加速度,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间变化的规律，并能画出小车运动的vt图象，根据图象求加速度,实验原理 1.,2.,实验过程,注意事项 1平行：纸带和细绳要和木板平行 2两先两后：实验中应先接通电源，后让小车运动；实验完毕应先断开电源后取纸带 3防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，要防止钩码落地和小车与滑轮相撞 4减小误差：小车的加速度要适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 cm的纸带上清楚地取出67个计数点为宜,热点一 刻度尺的读数 【典例1】 如图1-4-1所示，用毫米刻度尺测量纸带中的计数点0、1之间的距离为_ mm,0、2之间的距离为_ mm,2、3之间的距离为_ mm. 图1-4-1,解析 毫米刻度尺的最小刻度为1 mm，读数时要估读到毫米的下一位计数点0、1之间的距离为8.9 mm(9.0 mm也可)，若读成8.90 mm或9 mm都是错误的；0、2之间的距离为19.5 mm,2、3之间的距离为12.5 mm(32.0 mm19.5 mm) 答案 8.9(9.0也可) 19.5 12.5,刻度尺的读数应注意 (1)刻度尺读数时要使刻度线紧贴被测物体，眼睛正对刻度线读数 (2)毫米刻度尺的精确度为1 mm，读数时要估读到最小刻度的下一位,【变式跟踪1】 图1-4-2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1-4-2 OD间的距离为_ cm. 图1-4-3是根据实验数据绘出的xt2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/s2(保留三位有效数字),图1-4-3,热点二 用“纸带法”测速度、加速度 【典例2】 2012山东卷，21(1)某同 学利用图1-4-4甲所示的实验装置，探究物块在水平桌面上的运动规律物块在重物的牵引下开始运动，重物落地后，物块再运动一段距离停在桌面上(尚未到达滑轮处)从纸带上便于测量的点开始，每5个点取1个计数点，相邻计数点间的距离如图乙所示打点计时器电源的频率为50 Hz.,甲,乙,图1-4-4,通过分析纸带数据，可判断物块在两相邻计数点_和_之间某时刻开始减速 计数点5对应的速度大小为_m/s，计数点6对应的速度大小为_m/s.(保留三位有效数字) 物块减速运动过程中加速度的大小为a_m/s2.,答案 6 7(或7 6) 1.00 1.20 2.00,1利用纸带判定物体运动的性质 (1)若x1、x2、x3基本相等，则可判定物体在实验误差允许的范围内做匀速直线运动 (2)利用x1、x2、x3可以计算出在相邻相等时间间隔内物体的位移差x2x1、x3x2、x4x3，如果它们在实验误差允许的范围内相等，则可以判定物体做匀变速直线运动,2计算点间的距离 计数点间距离的给定有两种：相邻点间距离和各计数点到O点的距离，计算时后者要先转换为前者，如图所示,3常见错误 对纸带进行数据处理时，常见的错误有：(1)误认为T0.02 s，没有注意到图中相邻计数点之间有几个点没画出(2)没有进行单位换算，图中各数据的单位都是cm，应当换算为m.,【变式跟踪2】 (2013淮阴中学测试)在研究某小车运动状态的实验中，如图1-4-5所示为一次记录小车运动情况的纸带，图中A、B、C、D为依次打下的相邻的计数点，且相邻计数点间的时间间隔T0.1 s. 图1-4-5 (1)由纸带可以判定小车做_运动，因为：_. (2)根据纸带可以计算C点的瞬时速度，vC_ m/s. (3)根据纸带可以计算出该小车的加速度大小为a m/s2.,【典例3】 (2013苏锡常镇四市一调)在暗室中用如图1-4-6所示的装置做“测定重力加速度”的实验 图1-4-6,实验器材有：支架、漏斗、橡皮管、尖嘴玻璃管、螺丝夹子、接水铝盒、一根荧光刻度的米尺、频闪仪 具体实验步骤如下： 在漏斗内盛满清水，旋松螺丝夹子，水滴会以一定的频率一滴滴地落下 用频闪仪发出的白闪光将水滴流照亮，由大到小逐渐调节频闪仪的频率直到第一次看到一串仿佛固定不动的水滴 用竖直放置的米尺测得各个水滴所对应的刻度 采集数据进行处理 (1)实验中看到空间有一串仿佛固定不动的水滴时，频闪仪的闪光频率满足的条件是：_ ,(2)实验中观察到水滴“固定不动”时的闪光频率为30 Hz，某同学读出其中比较圆的水滴到第一个水滴的距离如图1-4-7所示，根据数据测得当地重力加速度g_ m/s2；第8个水滴此时的速度v8_ m/s(结果都保留三位有效数字) 图1-4-7 (3)该实验存在的系统误差可能有(答出一条即可)：_.,(3)该实验存在系统误差的原因可能有空气阻力、水滴滴落的频率变化、米尺没有竖直放置等 答案 (1)频闪仪频率等于水滴滴落的频率 (2)9.72 2.28 (3)存在空气阻力(或水滴滴落的频率变化),【变式跟踪3】 物理小组在一次探究活动中测量滑块与木板之间的动摩擦因数实验装置如图1-4-8甲所示，打点计时器固定在斜面上，滑块拖着穿过打点计时器的纸带从斜面上滑下图乙是打出的纸带的一段 图1-4-8,(1)已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz，选A、B、C、D、E、F、G等7个点为计数点，且各计数点间均有一个点没有画出滑块下滑的加速度a_ m/s2. (2)为测量动摩擦因数，下列物理量中还应测量的有_(填入所选物理量前的字母) A木板的长度L B木板的末端被垫起的