教育科学版 必修一1.11测定匀变速直线运动的加速度 （学案含答案）

1、.高中物理测定匀变速直线运动的加速度一、考点打破：考点课程目的备注测定匀变速直线运动的加速度掌握在考试中主要以实验题形式出现；试题难度中等。分值：57分二、重难点提示：重点：1瞬时速度的求解； 2加速度的求解。难点：求加速度数据的处理方法及图像法和逐差法。【实验目的】能画出小车运动的vt图象，并根据图象求加速度。【实验原理】1. 打点计时器1作用：计时仪器，每隔0.02s打一次点。2工作条件：电磁打点计时器：4 V6 V的交流电源。电火花计时器：220V的交流电源。3纸带上各点的意义：表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置；通过研究纸带上各点之间的间隔，可以判断物体的运动情况。2. 利用纸带判断

2、物体运动性质的方法1沿直线运动的物体，假设相等时间内的位移相等，即x1x2x3，那么物体做匀速直线运动。2沿直线运动的物体在连续相等时间内的位移分别为x1，x2，x3，x4，假设xx2x1x3x2x4x3，那么说明物体在做匀变速直线运动，且aT2。3. 速度、加速度的求解方法1“平均速度法求瞬时速度，即vn，如下图。2“逐差法求加速度，即a1，a2，a3，然后取平均值，即，这样可以使所给数据全部得到利用，以进步结果的准确性。3“图象法求加速度，即由“平均速度法求出多个点的速度，画出vt图象，直线的斜率即加速度。【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

3、码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸片。【实验步骤】1. 仪器安装1把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，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，细绳跨过滑轮，下边挂上适宜的钩码，把纸带穿过打点计时器，并将它的一端固定在小车的后面，实验装置如图所示，放手后，看小车能否在木板上平稳地加速滑行。2. 测量与记录1把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，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，随后立即关闭电源，换上新纸带，重复三次；2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，从后边便于测量的点开场确定计数点，

4、为了计算方便和减小误差，通常用连续打点五次的时间作为时间单位，即T0.1 s，如下图，正确使用毫米刻度尺测量每相邻两计数点之间的间隔 ；3利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度求得各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度；4增减所挂钩码数，或在小车上放置重物，再做两次实验。【数据处理及实验结论】1. 由实验数据得出vt图象。1根据表格中的v、t数据，在平面直角坐标系中仔细描点，如图，可以看到，对于每次实验，描出的几个点大致落在一条直线上；2做一条直线，使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的点，应均匀分布在直线的两侧，这条直线就是本次实验的vt图象，它是一条倾斜的直

5、线。2. 由实验得出vt图象后，进一步分析得出小车运动的速度随时间变化的规律小车运动的vt图象是一条倾斜的直线，如下图，当时间增加一样的值时，速度也会增加一样的值，由此得出结论：小车的速度随时间均匀变化。3. 求出小车的加速度：利用vt图象的斜率求加速度a或利用逐差法求加速度a【本卷须知】1. 纸带和细绳要与木板平行，小车运动要平稳。2. 实验中应先接通电源，后让小车运动；实验后应先断开电源后取纸带。3. 要防止钩码落地和小车与滑轮相撞。4. 小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50cm的纸带上清楚地取出67个计数点为宜。5. 选择一条理想的纸带，是指纸带上的点迹

6、明晰，舍弃打点密集的部分，适中选取计数点注意计数点与计时点的区别，弄清楚所选的时间间隔T等于多少。例题1 在做“研究匀变速直线运动的实验时，为了可以较准确地测出加速度，将你认为正确的选项前面的字母填在横线上：_A. 把附有滑轮的长木板放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面B. 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C. 再把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上适宜的钩码，每次必须由静止释放小车D. 把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面E. 把小车停在靠近打点计时器处，接通直流电源后，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，随后立即关闭电源，换

7、上新纸带，重复三次F. 从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点，在后边便于测量的地方找一个开场点，并把每打五个点的时间作为时间单位。在选好的开场点下面记作0，往后第六个点作为计数点1，依此标出计数点2、3、4、5、6，并测算出相邻两点间的间隔 G. 根据公式a1，a2，a3及求出思路分析：在实验中尽可能地保证小车做匀变速直线运动，同时也要求纸带能尽可能地直接反映小车的运动情况，既要减小运动误差也要减小纸带的分析误差，其中E项中的电源应采用交流电，而不是直流电。答案：ABCDFG例题2 重庆某同学用打点计时器测做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f50 Hz，在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如下图，A、B、C、D是依次排列的4个计数点，但仅能读出其中3个计数点到零点的间隔 ：xA16.6 mm，xB126.5 mm，xD624.5 mm假设无法再做实验，可由以上信息推知：1相邻两计数点的时间间隔为_s；2打C点时物体的速度大小为_m/s取2位有效数字；3物体的加速度大小为_用xA、xB、xD和f表示。思路分析：1由电源频率f50 Hz，可知电源周期T00.0