用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度(已修改)
2025-07-07 23:18 本頁(yè)面
【正文】 .. . . ..實(shí)驗(yàn)一 研究勻變速直線運(yùn)動(dòng) 【目標(biāo)導(dǎo)引】1．通過(guò)練習(xí)正確使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，學(xué)會(huì)利用打上點(diǎn)的紙帶研究物體的運(yùn)動(dòng)．2．會(huì)利用紙帶求勻變速直線運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速度、加速度、速度，掌握判斷物體是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的方法(Δx＝aT2)．3．會(huì)利用紙帶探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，并能畫出小車的vt圖像，根據(jù)圖像求出加速度【知識(shí)梳理】一、實(shí)驗(yàn)原理？紙帶上點(diǎn)的意義：①表示和紙帶相連的物體在不同時(shí)刻的位置．②通過(guò)研究紙帶上各點(diǎn)之間的距離，可以判斷物體的運(yùn)動(dòng)情況．③可以利用紙帶上打出的點(diǎn)來(lái)確定計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔．？思考1.(廣東理綜)圖中是某同學(xué)在做“探究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶．(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源頻率為50 Hz，則紙帶上打相鄰兩點(diǎn)的時(shí)間間隔為________．(2)A、B、C、D是紙帶上四個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，每?jī)蓚€(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有四個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出．從圖中讀出A、B兩點(diǎn)間距x＝________；C點(diǎn)對(duì)應(yīng)的速度是________(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)．物體的加速度？？(1)“逐差法”求加速度： (2)“圖象法”求加速度，由“平均速度法”求出多個(gè)點(diǎn)的速度，畫出v－t圖象，直線的斜率即加速度．．，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，該同學(xué)通過(guò)計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度如下表(，小球質(zhì)量m=，結(jié)果保留三位有效數(shù)字)：時(shí)刻t2t3t4t5速度(m/s)(1)由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t5時(shí)刻小球的速度v5= m/s；(2)小球上升時(shí)的加速度大小為a= m/s2(3)由(2)的數(shù)據(jù)分析可得到的結(jié)論是 二、實(shí)驗(yàn)器材電火花計(jì)時(shí)器(或電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器)，一端附有定滑輪的長(zhǎng)木板、小車、紙帶、細(xì)繩、鉤碼、刻度尺、導(dǎo)線、電源、復(fù)寫紙片．三、實(shí)驗(yàn)步驟1．儀器安裝(1)把附有滑輪的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板上沒(méi)有滑輪的一端，連接好電路．(2)把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，下邊掛上合適的鉤碼，把紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，并把它的一端固定在小車的后面．實(shí)驗(yàn)裝置見圖所示，放手后，看小車能否在木板上平穩(wěn)地加速滑行．2．測(cè)量與記錄(1)把小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，后放開小車，讓小車拖著紙帶運(yùn)動(dòng)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器就在紙帶上打下一系列的點(diǎn)，換上新紙帶，重復(fù)三次．(2)從三條紙帶中選擇一條比較理想的，舍掉開頭一些比較密集的點(diǎn)，從后邊便于測(cè)量的點(diǎn)開始確定計(jì)數(shù)點(diǎn)，為了計(jì)算方便和減小誤差，通常用連續(xù)打點(diǎn)五次的時(shí)間作為時(shí)間單位，即T＝ s．正確使用毫米刻度尺測(cè)量每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離，并填入設(shè)計(jì)的表格中．(3)利用某一段時(shí)間的平均速度等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度求得各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度．(4)增減所掛鉤碼數(shù)，再重復(fù)實(shí)驗(yàn)兩次．3．?dāng)?shù)據(jù)處理及實(shí)驗(yàn)結(jié)論(1)由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)得出v－t圖象①根據(jù)表格中的v、t數(shù)據(jù)，在平面直角坐標(biāo)系中仔細(xì)描點(diǎn)，如圖 所示可以看到，對(duì)于每次實(shí)驗(yàn)，描出的幾個(gè)點(diǎn)都大致落在一條直線上．②作一條直線，使同一次實(shí)驗(yàn)得到的各點(diǎn)盡量落到這條直線上，落不到直線上的點(diǎn)，應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)，這條直線就是本次實(shí)驗(yàn)的v－t圖象，它是一條傾斜的直線．(2)由實(shí)驗(yàn)得出的v－t圖象進(jìn)一步得出小車運(yùn)動(dòng)的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律，有兩條途徑進(jìn)行分析①分析圖象的特點(diǎn)得出：小車運(yùn)動(dòng)的v－t圖象是一條傾斜的直線如圖所示，當(dāng)時(shí)間增加相同的值Δt時(shí)，速度也會(huì)增加相同的值Δv，由此得出結(jié)論：小車的速度隨時(shí)間均勻變化．②通過(guò)函數(shù)關(guān)系進(jìn)一步得出：既然小車的v－t圖象是一條傾斜的直線，那么v隨t變化的函數(shù)關(guān)系式為v＝kt＋b，顯然v與t成“線性關(guān)系”，小車的速度隨時(shí)間均勻變化．四、注意事項(xiàng)1．平行：紙帶、細(xì)繩要和長(zhǎng)木板平行．2．靠近：釋放小車前，應(yīng)使小車停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的位置．3．先后順序：實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先接通電源，后放開紙帶；實(shí)驗(yàn)后應(yīng)先斷開電源，后取下紙帶．4．防止碰撞：在到達(dá)長(zhǎng)木板末端前應(yīng)讓小車停止運(yùn)動(dòng)，放置鉤碼落地，小車與滑輪碰撞．5．減小誤差：小車另一端掛的鉤碼個(gè)數(shù)要適當(dāng)，避免速度過(guò)大而使紙帶上的點(diǎn)太少，或者速度大小，使紙帶上打的點(diǎn)過(guò)于密集。6．選擇一條理想的紙帶，是指紙帶上的點(diǎn)跡清晰．適當(dāng)舍棄開頭密集部分，適當(dāng)選取計(jì)數(shù)點(diǎn)，弄清楚相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間所選的時(shí)間間隔T.7．準(zhǔn)確作圖：根據(jù)所描點(diǎn)連線時(shí)，要使盡量多的點(diǎn)在直線上，不在直線上的點(diǎn)應(yīng)均勻分布在直線的兩側(cè)?！究键c(diǎn)探究】考點(diǎn)一 完善實(shí)驗(yàn)步驟例在“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的操作步驟如下，其中錯(cuò)誤的步驟有________．A．拉住紙帶，將小車移到靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處先放開紙帶，再接通電源B．將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上，并接好電源C．把一條細(xì)繩拴在小車上，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，下面掛上合適的鉤碼D．取下紙帶 E．將平板一端抬高，輕推小車，使小車能在平板上做加速運(yùn)動(dòng)F．將紙帶固定在小車尾部，并穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔_________________________________將以上步驟完善并填寫在橫線上(遺漏的步驟可編上序號(hào)G、H……)；實(shí)驗(yàn)步驟的合理順序?yàn)椋篲_______________.考點(diǎn)二 紙帶數(shù)據(jù)的處理例（重慶理綜22）某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的物體的加速度，電源頻率f＝50 ，選出零點(diǎn)，每隔4個(gè)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)．因保存不當(dāng)，紙帶被污染
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