2.3 测量匀变速直线运动的加速度（20张PPT）课件 2024-2025学年高一物理粤教版（2019）必修第一册

(共20张PPT)
第二章 匀变速直线运动
第3节 测量匀变速直线运动的加速度
1. 练习使用打点计时器及利用纸带求瞬时速度。
2.会利用计算法和图像法求解小车的加速度。
01 实验原理
在匀变速直线运动中 (以匀加速为例)：
瞬时速度的计算：
加速度的计算：
T
T
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T
T
s1
s2
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如何通过纸带计算物体的加速度？
怎样计算加速度才能减小误差？
方案一：
方案二：
T
T
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s1
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如何减小误差？
1. 选取距离较远的两组数据
2. 但是无论怎么平均都只能用到两组数据……
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进一步地减小误差 —— 逐差法
T
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将 3 个加速度的测量值取平均值
图像法处理数据
v/(m·s-1)
t/s
O
1. 一般要取 5 个以上数据点
2. 理想情况，点连成直线
图像法处理数据
1. 一般要取 5 个以上数据点
2. 理想情况，点连成直线
v/(m·s-1)
t/s
O
3. 实际情况，作拟合直线
尽可能让数据点分布在直线的两侧
v/(m·s-1)
t/s
O
图像法处理数据
1. 一般要取 5 个以上数据点
2. 理想情况，点连成直线
3. 实际情况，作拟合直线
尽可能让数据点分布在直线的两侧
4. 严重偏离直线的点，舍弃
02 实验数据处理
1.表格法
2.利用v -t图像
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：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。
④在图线上选出容易读取的两个点(t1、v1)和(t2、v2)，根据a＝求出加速度。
(3)利用Δs＝aT2求出：此法适用于相邻相等时间内的位移差都相等的情况或数据较少的情况。
t/s
0
v/(m·s-1)
所作v-t图像应该是一条倾斜的直线选取图线中容易读取的两个点(t1,v1)和(t2,v2),根据k=求得直线的斜率,即为小车运动的加速度a。
03 实验注意事项
(1)牵引小车的钩码个数要适当，以免加速度过大而使纸带上的点太少，或者加速度太小，而使各段位移差别不大，误差增大。
(2)开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器。
(3)先接通电源，等打点稳定后，再释放小车。
(4)打点完毕，立即断开电源。
(5)要防止钩码落地，避免小车跟滑轮相碰，在小车到达滑轮前及时用手按住。
(6)要区分打点计时器打出的计时点和人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个计时点取一个计数点，即时间间隔t＝0.1 s。
04 实验误差分析
(1)木板的粗糙程度不同,摩擦不均匀。
(2)根据纸带测量的位移有误差,从而计算出的瞬时速度有误差。
(3)作v-t图像时单位选择不合适或人为作图不准。
1.在探究小车速度随时间变化的规律的实验中,我们使用了打点计时器。关于实验注意事项及打出的纸带经测量的实验数据的处理,下列叙述正确的有 (　 　)
A.一定要使用电磁打点计时器,因为电火花计时器需220 V交变电流,不安全
B.要从打出的几条纸带中选择点迹清晰且各点排成一条直线的纸带进行测量,测量时还要舍掉开头一些过于密集的点迹,必要时应该选取计数点进行测量
C.要选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验
D.可以采用作v-t图像的方法来处理数据,是哪种运动便一目了然
BCD
2.在探究小车速度随时间变化的规律的实验中,利用打点计时器打出了如图所示的一条纸带,其中1、2、3、4、5、6、7均为计数点,且相邻的两个计数点之间都还有4个点没有画出来,已知电源的频率为50 Hz(打点周期T=0.02 s)。现测得x1=1.40 cm,x2=1.90 cm,x3=2.40 cm,x4=2.90 cm,x5=3.40 cm,x6=3.90 cm。
(1)在打点计时器打出点2、3、4、5时,小车的速度分别为v2=　 　 cm/s,v3=　　　　 cm/s,v4=　　　　 cm/s,v5=　　　　 cm/s。
16.50
21.50
26.50
31.50
(2)在如图所示的坐标纸上作出速度—时间图像。
(3)根据作出的速度—时间图像,求出小车的加速度为　　　 　 m/s2(结果保留小数点后两位数字)。
0.50(0.47~0.53)