9.测定匀变速直线运动的加速度.doc

教科版全日制普通高级中学教科书（必修一） 第一章 运动的描述 第9节 测定匀变速直线运动的加速度第三课时一、学习目标： 1通过对实验结果的分析，进一步熟悉“图像法”、“公式法”、“贴条法”求加速度的方法。 2通过解答习题和观看视频，了解求加速度的其它方法。 3知道任何测量都会有误差，准确程度与我们的探究方法和使用的工具有关。 二、学案导学（一）学生展示处理数据的情况，并分析实验结果。（二）误差分析 （三）误差和有效数字 1误差 (1)定义：在测量中，测出的数值(测量值)与真实值之间的差异叫做误差 (2)分类：系统误差和偶然误差 (3)系统误差 产生：仪器本身不精确、实验方法粗略或实验原理不完善产生的 系统误差的特点：多次重复测量时，测量值总是大于(或小于)真实值 减小系统误差的方法：校准测量仪器(或使用更精密测量仪器)，改进实验方法，完善实验原理等 (4)偶然误差 产生：由于各种偶然因素对实验者、测量仪器、被测物理量的影响而产生的 特点：测量值与真实值相比有时偏大，有时偏小，并且偏大和偏小的概率相同 减小方法：多次重复测量求平均值 (5)误差与错误的区别： 误差不是错误，一般情况下误差不可以避免，只能想办法减小而错误是由于操作不当引起的，在实验过程中可以避免 2有效数字 (1)可靠数字：通过直接读数获得的准确数字 (2)存疑数字：通过估读得到的那部分数字 (3)有效数字：测量结果中能够反映被测量大小的带有一位存疑数字的全部数字 三、作业布置： 进一步熟悉实验原理、实验步骤、注意事项，完成拓展练习。四、学后反思：1用“逐差法”求加速度时，若在纸带上取连续相等的时间T内的位移为四段、五段，那么，计算加速度的表达式是怎样的？ 2观看视频：用“气垫导轨和数字计时器测量匀变速直线运动加速度”，该实验中测量加速度的方法是怎样的？五、拓展练习图11做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电的频率为50Hz，由纸带上打出的某一点开始，每隔5个时间间隔剪下一条纸带，将纸带贴在坐标系中，如图1所示，则运动物体的加速度为 m/s22某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带，如图2所示。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，在这点下标明A ，第六个点下标明B ，第十一个点下标明C ，第十六个点下标明D ，第二十一个点下标明E 。测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC长为14.56 cm ，CD长为11.15cm ，DE长为13.73 cm ，则打C点时小车的瞬时速度大小为_ms ，小车运动的加速度大小为_ms2 ，AB的距离应为_cm 。（保留三位有效数字）图2图33如图3（甲）所示，用包有白纸的质量为 1 . 00kg 的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动，使之替代打点计时器当烧断悬挂圆柱棒的线后，在圆柱棒竖直下落的过程中，毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号，如图（乙）所示，设毛笔接触棒时不影响棒的运动测得记号之间的距离依次为 26.0mm 、 41.0mm 、 56.0mm 、 71.0mm 、86.0mm 、 101.0mm ，已知电动机铭牌上标有“ 1500r min ”字样，由此研究圆柱棒的运动情况 ( l )毛笔画相邻两条线的时间间隔 T s ，图（乙）中的圆柱棒的 （选填“左”或“右”）端是悬挂端 ( 2 )根据图（乙）所给的数据，计算毛笔画下记号C 时圆柱棒下落的速度vc= m/s , 圆柱棒竖直下落的加速度a m/s2. 4某同学做测定匀变速直线运动的加速度实验得到如图4所示的纸带，该同学按相等时间间隔取连续的几段位移，从它们的分界点将纸带剪断，将剪得的几段纸带按图5所示顺序贴在坐标中，各段紧靠但不重叠，然后可得到一条表示vt关系的图线，从而求出加速度。图4图5abcde0.1s0.1s0.1s0.1s0.1s开始 （1）在答题卡图中给坐标轴标上合适的名称并注明单位； （2）在答题卡图中画出表示vt关系的图线； （3）该同学通过图像求出加速度的方法是 。 5如图6（a）所示，小车放在斜面上，车前端栓有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连。起初小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的的距离。启动打点计时器，释放重物，小车在重物的牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50 Hz。图6（b）中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如箭头所示。2.722.822.922.982.822.622.081.901.731.481.321.12单位：cmabc图6 （b）（1）根据所提供纸带上的数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为_m/s2。（结果保留两位有效数字）（2）打a段纸带时，小车的加速度是2.5 m/s2。请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的_。（3）如果取重力加速度10 m/s2，由纸带数据可推算出重物与小车的质量比为_。小车打点计时器纸带接电源图76某同学用图7所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。实验步骤如下：a安装好实验器材。b接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如图8中0、1、2、6点所示。0123456789101112131441516171819200123456S1S2S3S4S5S6图8c测量1、2、3、6计数点到0计数点的距离，分别记做：S1、S2、S3S6。d通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。e分别计算出S1、S2、S3S6与对应时间的比值。f以为纵坐标、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，画出-t图线。结合上述实验步骤，请你完成下列任务：实验中，除打点计时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有_和_。（填选项代号） A电压合适的50Hz交流电源 B电压可调的直流电源C刻度尺 D秒表 E天平 F重锤0123130125图9St/cms-1t/0.01s10203040506070800510152025图10将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在的位置如图9所示，则S2=_cm，S5=_cm。该同学在图10中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标点，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出-t图线。根据-t图线判断，在打0计数点时，小车的速度v0=_m/s；它在斜面上运动的加速度a=_m/s2。图11v/ms-1t/s0.10.30.50参考答案：1答：0.8m/s22答： 0.986 ， 2.58 ， 5.99 ；3答：.(1)0.04 左；（2）1.2 9.44答：（1）见图11，时间轴上标度未标同样给分；（2）见图11 ； （3）v-t图线的斜率就是加速度