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课件网) 第三节 测量匀变速直线运动的加速度 学习任务一 测量匀变速直线运动的加速度 备用习题 练习册 ◆ 随堂巩固 学习任务一 测量匀变速直线运动的加速度 【实验目的】 1.利用打点计时器测量小车的加速度. 2.掌握图像法和逐差法求加速度. 【实验原理】 如图所示为打点计时器打出的一条纸带,利用纸带记录的数据,可以判断物体的运动性质,求出各点的瞬时速度,并求出物体的加速度. 1.根据
,计算某点瞬时速度,作出小车运动的
图像,利用
图像的斜率求物体的加速度. 2.利用逐差法 若纸带上有相邻的7个计数点,相邻的位移分别为
、
、…、
,则
,
,
. 小车的加速度
其中
为相邻两个计数点间的时间间隔. 【实验器材】 打点计时器、交流电源、纸带、复写纸、一端附有定滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、刻度尺、导线、坐标纸. 【实验步骤】 1.如图所示,把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上,将滑轮伸出桌面,将打点计时器固定在木板上没有滑轮的一端,连接好电路. 2.在让纸带穿过打点计时器的限位孔后,将其一端夹在小车尾部正中央.把小车靠近打点计时器,在小车前端系上细绳.细绳、纸带与木板平行,且细绳、纸带、限位孔要在一条直线上.细绳长度略短于定滑轮离地的高度.细绳跨过定滑轮,挂上适量的钩码. 3.启动打点计时器,然后释放小车,让它拖着纸带运动,适时阻止小车与滑轮相碰.及时关闭电源,更换纸带,重复做三次. 【数据处理】 1.挑选纸带并测量 选择点迹清楚、没有漏点的纸带,舍弃开始点迹密集的一段,找一个合适的点作为开始点.为了测量方便和提高测量精度,把每打五次点的时间作为时间单位,则时间间隔
. 确定恰当的计数点,并标上序号0,1,2,3,
,如图所示.每两个相邻计数点间的距离分别为
、
、
、… 2.实验表格设计及数据处理 (1)根据
,计算对应每一个计数点的小车瞬时速度.利用
,
,,分别求得
、
、
. (2)设计表格并记录相关数据 计数点 0 ——— ——— ——— 1 ——— 2 ——— 3 ——— 4 5 6 ——— 小车做匀变速直线运动的加速度的平均值
. 3.利用
图像法处理实验数据 (1)定标度:坐标轴的标度选取要合理,应使图像大致分布在坐标平面中央. (2)描点:根据每一个计数点对应的时间和小车的瞬时速度在坐标纸上确定出各个坐标点的位置. (3)连线:用一条平滑的曲线或直线“拟合”这些点.如图所示. 观察所得到的图线,分析小车的速度随时间变化的规律. 例1 [2023·广州六中月考] 如图所示是某同学测量匀变速直线运动的加速度时,从若干纸带中选取的一条纸带的一部分.他每隔4个点取一个计数点,图上注明了他对各个计数点间距离的测量结果.(计算结果均保留两位小数) (1) 为了验证小车的运动是匀加速直线运动,请进行下列计算,填入表内.(单位为
,电源频率为
) _____ _____ _____ _____ _____ _____ 由此可得出结论:小车在任意两个连续相等的时间内的位移之差,在误差允许的范围内相等,所以小车的运动是_____. 1.60 1.55 1.62 1.53 1.61 1.58 匀加速直线运动 [解析]
;
;
;
;
;
.由此可得出结论:小车任意两个连续相等的时间内的位移之差在实验误差允许范围内相等,所以小车的运动是匀加速直线运动. (2) 小车的加速度
_____
. 1.58 [解析] 采用逐差法得
. 变式1 [2023·湛江一中月考] 某同学在做“测量匀变速直线运动的加速度”的实验中: (1) 实验提供了以下器材:电磁打点计时器、一端附有定 ... ...