测定匀变速直线运动的加速度（课件）-高中物理实验

第第页测定匀变速直线运动的加速度（课件）-高中物理实验(共23张PPT)

《高中物理实验》

测定匀变速直线运动的加速度

目录

01

02

03

04

实验仪器及步骤

数据分析及处理

误差分析及讨论

实验目的及原理

05

实验的典型例题

目录

CONTENTS

PART01

实验目的及原理

实验目的

会用打点计时器研究匀变速直线运动

会测量匀变速直线运动的加速度

掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法

实验原理

图像法求匀变速直线运动的加速度

根据物体运动的v-t图象，在拟合的直线上取两点，由

求解加速度

x

x

Δv

Δt

Tips：

取的两点不要是描的数据点。

两点间距离尽可能远一些。

实验原理

公式法求匀变速直线运动的加速度

设计数点0的初速度为v0,

则

由①③得

可以证明

结论1：

结论2：若相邻位移差是常数，则物体做匀变速直线运动

此法若采用多次测量取平均值是否可以？

实验原理

逐差法求匀变速直线运动的加速度

可以证明

试一试自己证明

由

x1

x2

x3

x4

x5

x6

求加速度平均值

实验原理

利用纸带判断物体运动状态的方法

1.沿直线运动的物体在连续相等时间内不同时刻的速度分别为v1、v2、v3、v4、…，若v2-v1=v3-v2=v4-v3=…，则说明物体在相等时间内速度的增量相等，由此说明物体在做匀变速直线运动．

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…，若△x=x2-x1=x3-x2=x4-x3=…，则说明物体在做匀变速直线运动．

PART02

实验仪器及步骤

实验仪器

小车

纸带

打点计时器

槽码

电火花打点计时器（或电磁打点计时器、学生电源、导线）、一端附有定滑轮的长木板、实验小车、纸带、细绳、槽码、刻度尺等

实验步骤

1.把一端装有定滑轮的长木板导轨平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板导轨上没有滑轮的一端，连接好电路。

2.把细绳栓在小车上，并在另一端挂上适当的槽码，使之跨过定滑轮，调节装置，使小车能在轨道上平稳地加速滑行。

实验步骤

3.将纸带穿过打点计时器，并将其一端固定在小车后面，将小车停靠在打点计时器处，先接通电源，后放在小车，实验结束后取下纸带，编号。

4.改变槽码数量或在小车上放上重物，换上新纸带，重复实验3次。

实验步骤

5.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始确定计数点，测量各计数点到起始点0的距离x，记录在各计数点旁边。

6.设计表格，记录数据，计算每个计数点瞬时速度及每两个计数点间的位移，分别用图像法和逐差法求加速度。

0123456

注意事项

1.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器，先接通电源，再释放小车，当小车到达滑轮前及时用手按住．

2.对于电磁打点计时器，如打出的点较轻或是短线时，应调整振针距复写纸的高度．

5.适当舍弃点密集部分，适当选取计数点（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（n-1）t．

6.不要分段测量各段位移，应一次测出各计数点与0计数点的距离，再逐个计算x1、x2、x3…，读数时应估读到0.1mm．

8.尽可能保证小车做匀加速直线运动的方法是：①细绳尽可能与板面保持平行；②滑轮和车轮灵活；③长木板表面粗糙程度、纸带与打点计时器之间的摩擦基本保持一致．

PART03

数据分析及处理

数据处理及分析

纸带

纸带张贴处

计数点0123456对应时刻t/s包含计数点的位移Δx/mΔx对应的时间Δt/s计数点的瞬时速度v(m/s)相邻计数点间位移Δx’/m

数据记录及处理

数据处理及分析

图像法求加速度

逐差法求加速度

PART04

误差分析及讨论

问题讨论及误差分析

问题：如果打点计时器使用的交流电压频率低于50Hz，数据处理时仍用50Hz计算，则测得的加速度与真实值相比将偏大还是偏小，或者不变？

由计算用周期比实际值偏小，由可知计算速度比实际偏大

PART05

实验的典型例题

【例题1】某小组同学在研究小车做匀变速直线运动的实验中，利用重物牵引小车，用频率为50Hz的电火花计时器打点，得到一条清晰的纸带.取其中的O、A、B、C…七个点(每两个点中间还有9个点未画出)进行研究。

(1)小车向______运动(相对图中方位填“左”或“右”)，纸带做的是______(选填“加速”或“减速”)运动；

(2)由纸带可求得O、F两点间的平均速度大小为______m/s，由纸带可求得打下E点时小车的瞬时速度大小为______m/s.小车运动的加速度大小为______m/s2(结果保留2位小数)

实验的典型例题

左

0.35

0.55

加速

0.50

【例题2】

(1)在打出C点时小车的速度大小为______m/s(保留2位有效数字)；

(3)若vB=0.12m/s，vD=0.21m/s，vE=0.25m/s，请在图2坐标纸中描