2.3 测量匀变速直线运动的加速度(共15张ppt)

(共25张PPT)
粤教版 必修一 第二章
第二章 匀变速直线运动
第三节 测量匀变速直线运动的加速度
新课导入
如何利用实验仪器测量物体运动过程中的瞬时速度呢？
电磁打点计时器
电火花计时器
如何利用实验仪器测量物体运动过程中的加速度呢？
①
②匀变速直线运动
用打点计时器是记录物体运动位移和时间信息
实验：测量匀变速直线运动的加速度
打点计时器、电源、导线、纸带、小车、
一端附有滑轮的长木板、细绳、钩码、刻度尺
二、实验器材
一、实验原理
匀变速直线运动
实验：测量匀变速直线运动的加速度
三、实验步骤及注意事项
原理装置图 操作要领
(1)平行：细绳、纸带与长木板平行
(2)靠近：小车释放前，应靠近打点计时器的位置
(3)先后：实验时先接通电源，后释放小车；实验后先断开电源，后取下纸带
(4)适当：悬挂钩码要适当，避免纸带打出的点太少或过于密集
实验：测量匀变速直线运动的加速度
四、数据处理
选择合适的计数点
每5个计时点取一个计数点
相邻两个计数点之间还有4个计时点
相邻计数点间的时间间隔：
T＝0.1s
为了减小误差，在测量中我们不移动刻度尺，分别测量1、2、3……与0点间的距离，然后
通过做差计算相邻两个计数点间的位移大小Δx
实验：测量匀变速直线运动的加速度
四、数据处理
如何应用纸带判断物体的运动性质？
在纸带上测出6个连续相等的时间T内的位移分别是s1、s2、…、sn。
(1)如果x1＝x2＝…＝xn，则物体做匀速直线运动。
(2)如果x2－x1＝x3－x2＝…＝xn－xn－1≠0，即在连续相等时间内的位移差相等，则物体做匀变速直线运动（位移差也等于aT 2 ）；如果不相等，则物体做变加速直线运动。
四、数据处理
如何求加速度？
在纸带上测出6个连续相等的时间T内的位移分别是s1、s2、…、s6。
匀变速直线运动
-------达不到减小偶然误差的目的．
匀变速直线运动的位移特点：做匀变速直线运动的物体，
在任意两个连续相等的时间内的位移之差是相等的.
故 Δx=x2-x1=x3-x2=…=xn-xn-1=aT2
位移差公式
四、数据处理
在纸带上测出6个连续相等的时间T内的位移分别是s1、s2、…、s6。
偶数段用逐差法求加速度
由sm－sn=(m－n)aT2得
逐差法的实质是将纸带分为时间间隔相等的两大段来处理：
思考与讨论
逐差法：由 s=T2 可以分析得出, 由此求出加速度的平均值.这种方法能减小实验误差，为什么呢
减少多次计算带来的误差
提高了实验数据的利用率，减小了随机误差的影响
除逐差法外，还可以用其他方法求加速度吗？
作图法：求出各点的瞬时速度，作 v-t 图像求斜率
实验：测量匀变速直线运动的加速度
四、数据处理
如何求瞬时速度？
物体做匀变速直线运动，在两个连续相等时间里，
中间时刻的速度等于这两段时间里的平均速度。
在纸带上测出6个连续相等的时间T内的位移分别是s1、s2、…、sn。
除逐差法外，还可以用其他方法求加速度吗？
求出各点的瞬时速度，作 v-t 图像求斜率
四、数据处理
在纸带上测出6个连续相等的时间T内的位移分别是s1、s2、…、s6。
1、 坐标轴单位长度选取恰当，使图像分布在坐标平面的大部分面积
2、 根据所得数据描出各点的位置（描点法）,观察和思考各点的分布规律。
3、画直线时，让尽可能多的点处在这条直线上，其余点均匀分布在直线两侧，去掉偏差太大的点。
v-t 图象法求加速度
在v-t 图象上取一段时间Δt（尽量取大些），找出Δt 对应的Δv ，代入 求解。
（t2-t1)
（v1-v2)
t1
v1
t2
v2
四、数据处理
课堂小结
二、测量匀变速直线运动的加速度
一、公式
sm－sn=(m－n)aT2
①用逐差法求加速度
②用作图法求加速度
实验原理、操作及注意事项、数据处理
课堂练习
1、实验室常用的电磁式打点计时器用的是频率为50Hz的低压 （ 选填“直流”或“交流”)电源.某次实验连续打了一系列点的纸带如图8所示,由此可以判断,这段纸带的运动属于 （选填“匀速”或“匀变速”)直线运动.纸带上AB段运动的时间t= s，AB段的平均速度= m/s. （计算结果保留三位有效数字)
教材P45
交流
匀变速
0.08
1.15
如何求加速度？
用逐差法求加速度
偶数段都要分组进行求解
x1
x2
x3
x4
x5
x6
用逐差法求加速度
奇数段去掉中间段或最短一段
如图所示，如果纸带上测得连续5个相同时间T内的位移x1、x2、x3、…、x5
奇数
x1
x2
x3
x4
x5
O
A
B
C
D
E
课堂练习
3、在“研究匀变速直线运动”的实验中,小车拖着纸带运动,打点计时器每隔0.02s打一个点,打出的纸带如图10所示.选出A,B,C, D,E共五个计数点,每相邻两点间还有四个点（图中未画出).已知靠近点A一端的纸带与小车相连,由此可得小车运动的加速度的大小为 m/s2 ,方向与小车的运动方向 （选填“相同”或“相反”);打点C时,小车运动的速度的大小为 m/s.
教材P45
0.737
相反
0.473
课堂练习
【例题1】在某次实验中，如图甲所示为一次记录小车运动情况的纸带，其中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T＝0.1 s。
(1)根据纸带信息可判定小车做_______________运动。
(2)计算各点瞬时速度：vB＝________ m/s，vC＝_______ m/s，vD＝________ m/s。
(3)以打A点为计时起点，在图乙所示坐标中
作出小车的v- t图线，并根据图线求出a＝________。
(4)图线与纵轴交点的物理意义是___________________________ 。
匀加速直线
0.138
0.246
0.390
表示计数点A对应的速度大小
1.26 m/s2
课堂练习
【例题1】在某次实验中，如图甲所示为一次记录小车运动情况的纸带，其中A、B、C、D、E为相邻的计数点，相邻计数点间的时间间隔T＝0.1 s。
(1)根据纸带信息可判定小车做_______________运动。
(2)计算各点瞬时速度：vB＝________ m/s，
vC＝_______ m/s，vD＝________ m/s。
(3)以打A点为计时起点，在图乙所示坐标中
作出小车的v- t图线，并根据图线求出a＝________。
(4)图线与纵轴交点的物理意义是________________________ 。
解析：
匀加速直线
0.138
0.246
0.390
表示计数点A对应的速度大小
1.26 m/s2
(3)应用描点法作图，如图所示，a＝＝1.26 m/s2。
课堂练习
【例题2】某小组利用打点计时器对物块沿倾斜的长木板加速下滑时的运动进行探究
物块拖动纸带下滑，打出的纸带一部分如图所示。已知打点计时器所用交流电的频率为50 Hz，纸带上标出的每两个相邻点之间还有4个打出的点未画出。
在A、B、C、D、E五个点中，打点计时器最先打出的是________点。
在打出C点时物块的速度大小为________m/s(保留3位有效数字)；
物块下滑的加速度大小为________m/s2(保留2位有效数字)。
A
0.233
0.75
课堂练习
【例题3】某探究小组为了研究小车在桌面上的直线运动，用自制“滴水计时器”计量时间。实验前，将该计时器固定在小车旁，如图2(a)所示。实验时，保持桌面水平，用手轻推一下小车。在小车运动过程中，滴水计时器等时间间隔地滴下小水滴，图(b)记录了桌面上连续6个水滴的位置。(已知滴水计时器每30s内共滴下46个小水滴)
(1)由图(b)可知，小车在桌面上是________(填“从右向左”或“从左向右”)运动的。
从右向左
(2)该小组同学根据图(b)的数据判断出小车做匀变速运动。小车运动到图(b)中A点位置时的速度大小为________ m/s，加速度大小为________ m/s2。(结果均保留2位有效数字)
0.19
0.038
(1)小车在阻力的作用下做减速运动，由图(b)知，从右向左相邻水滴间的距离逐渐减小，所以小车在桌面上是从右向左运动。
解析：
解析：
【例题4】在测定匀变速直线运动的加速度实验中，得到一条纸带如下图所示，A、B、C、D、E、F为相邻的6个计数点，若相邻计数点的时间间隔为0.1s，则粗测小车的加速度为________m/s2.
xm－xn=(m－n)aT2
x1 x2 x3 x4 x5
x5－x1=(5－1)aT2
1.58