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研究匀变速直线运动
河南省许昌市鄢陵县第二高级中学 温军艳
一、教学目标?
1.知道实验的原理和所需器材.?
2.掌握实验的正确步骤.?
3.学会利用打上点的纸带判断物体的运动情况.?
4.学会利用打上点的纸带测定匀变速直线运动的加速度.?
5.培养学生的实验意识和动手能力.?
6.培养学生运用数学知识处理物理问题的能力.?
二、教学重点?
1.判断物体是否做匀变速运动的方法.?
2.测定匀变速直线运动的加速度.?
三、教学难点?
测定匀变速直线运动的加速度的原理和方法.?
四、课时安排?
1课时?
五、实验目的?
学会利用打上点的纸带测定匀变速直线运动的加速度和某点的瞬时速度.?
六、实验原理
设物体做匀加速直线运动,加速度是,在各个连续相等的时间T里的位移分别是、、……则有
由上式还可得到
同理有
可见,测出各段位移……即可求出
……
再算出、、……的平均值,就是我们所要测定的匀变速直线运动的加速度。
七、实验器材
电火花计时器或电磁打点计时器,一端附有滑轮的长木板,小车,纸带,刻度尺,导线,电源,钩码,细绳。
八、实验步骤
(1)按教材所示,把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸处桌面。把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。
(2)把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码。把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面。
(3)把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点。换上新纸带,重复实验三次。
(4)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子,在后边便于测量的地方找一个开始点。为了测量方便和减小误差,通常不用每打一次点的时间作为时间的单位,而用每打五次点的时间作为时间的单位,就是T=0.02×5=0.1s。在选好的开始点下面标明A,在第六点下面标明B,在第十一点下面标明C,在第十六点下面标明D,……,点A、B、C、D……叫做计数点,如图所示。两个相邻计数点间的距离分别是……
(5)测出六段位移的长度,把测量结果填入下表中。
(6)根据测量结果,利用“实验原理”中给出的公式算出加速度的值。注意:T=0.1s。
求出的平均值,它就是小车做匀变速直线运动的加速度。把计算的结果填入下表1中
小车做匀变速直线运动的加速度a=
九、数据记录
表1 计算小车的加速度a= T=0.1s
计数点 位移s/m 位移差△s/m 分段加速度a/m·s-2 小车加速度a/m·s-2
0
1 S1=
2 S2=
3 S3=
4 S4= S4-S1=
5 S5= S5-S2=
6 S6= S6-S3=
十、数据处理
根据实验步骤求得加速度a.
十一、注意事项
1.纸带与细绳要和木板平行,小车运动要平稳.?
2.要防止钩码落地和小车跟定滑轮相撞.?
3.实验中应先通电,后让小车运动;实验后先断电后取纸带.?
4.小车的加速度应大一些,可以减少长度的测量误差,加速度大小以能在约50 cm的纸带上取出7、8个计数点为宜.?
5.选取计数点时可去掉纸带上开始密集的部分,一般隔4个计时点选取一个计数点,则每两个计数点的时间间隔为T=0.1 s,以提高测量的精确程度.
十二、作业
1.完成实验报告?
2.思考题:误差来源于哪些方面?怎样消除?
十三、随堂练习?
1.本实验中,对于减小实验误差来说,下列方法有益的是?
A.把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位来选取记数点?
B.使小车运动的加速度尽量小些?
C.舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰,间隔适当的那一部分进行测量、计算
D.选用各处平整程度光滑程度、相同的长木板做实验?
2.请在给出的下列器材中,选出实验所需的器材填在下方的横线上.?
①打点计时器 ②天平 ③刻度尺 ④低压交流电源 ⑤低压直流电源 ⑥细绳和纸带 ⑦钩码和小车 ⑧秒表 ⑨一端有滑轮的长木板?
选出的器材有____________________________.?
3.在研究匀变速直线运动的实验中,如图是一条记录小车运动情况的纸带.图中A、B、C、D、E为相邻计数点,相邻记数点间的时间间隔T=0.1 s.?
(1)根据______可判定小车做______运动.?
(2)小车的加速度______.
s1 s2 s3
A B C D
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研究匀变速直线运动
河南省许昌市鄢陵县第二高级中学
温军艳
一、教学目标?
1.知道实验的原理和所需器材.
2.掌握实验的正确步骤.
3.学会利用打上点的纸带判断物体的运动情况.
4.学会利用打上点的纸带测定匀变速直线运动的加速度.
5.培养学生的实验意识和动手能力.
6.培养学生运用数学知识处理物理问题的能力.
二、教学重点
1.判断物体是否做匀变速运动的方法.
2.测定匀变速直线运动的加速度.
三、教学难点 测定匀变速直线运动的加速度的原理和方法.
四、课时安排 1课时
五、实验目的 学会利用打上点的纸带测定匀变速直线运动
的加速度和某点的瞬时速度.
六:实验原理
设物体做匀加速直线运动,加速度是 ,在个连续相等的时间T里的位移分别是 S1、S2 、S3 ……则有
由上式还可以得到
同理有
电火花计时器或电磁打点计时器,一端附有滑轮
的长木板,小车,纸带,刻度尺,导线,电源,
钩码,细绳。
七、实验器材
八:实验步骤
(1)按教材所示,把附有滑轮的长木板放在实
验桌上,并使滑轮伸处桌面。把打点计时器固定
在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。
(2)把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,
下边挂上合适的钩码。把纸带穿过打点计时器,
并把纸带的一端固定在小车的后面。
(3)把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,
放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就
在纸带上打下一列小点。换上新纸带,重复实验
三次。
(4)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子,在后边便于测量的地方找一个开始点。为了测量方便和减小误差,通常不用每打一次点的时间作为时间的单位,而用每打五次点的时间作为时间的单位,就是T=0.02×5=0.1s。在选好的开始点下面标明A,在第六点下面标明B,在第十一点下面标明C,在第十六点下面标明D,……,点A、B、C、D……叫做计数点,如图所示。两个相邻计数点间的距离分别是S1、S2、S3……
s1 s2 s3
A B C D
(5)测出S1、S2、S3……S6六段位移的长度,把
测量结果填入下表中。
(6)根据测量结果,利用“实验原理”中给出
的公式算出加速度的值。注意:T=0.1s。求出加速
度的平均值,它就是小车做匀变速直线运动的加
速度。把计算的结果填入下表1中小车做匀变速直
线运动的加速度a=
计数点 位移s/m 位移差△s/m 分段加速度a/m·s-2 小车加速度a/m·s-2
0
1 S1=
2 S2=
3 S3=
4 S4= S4-S1=
5 S5= S5-S2=
6 S6= S6-S3=
九:实验数据
十:数据处理
根据实验步骤求得加速度a.
十一:注意事项
1.纸带与细绳要和木板平行,小车运动要平稳.
2.要防止钩码落地和小车跟定滑轮相撞.
3.实验中应先通电,后让小车运动;实验后先断电后取纸带.
4.小车的加速度应大一些,可以减少长度的测量误差,加速度大小以能在约50 cm的纸带上取出7、8个计数点为宜.
5.选取计数点时可去掉纸带上刚开始密集的部分,
一般隔5个计时点选取一个计数点,则每两个计
数点的时间间隔为T=0.1 s,以提高测量的精确
程度.
十二:作业
1.完成实验报告?
2.思考题?误差来源于哪些方面?怎样消除?
随堂练习
1.本实验中,对于减小实验误差来说,下列方法有益的是( )
A.把每打五个点的时间间隔作为一个时间单位来选取记数点? B.使小车运动的加速度尽量小些? C.舍去纸带上密集的点,只利用点迹清晰,点间间隔适当的那一部分进行测量、计算? D.选用各处平整程度光滑程度、相同的长木板做实验?
ACD
2.请在给出的下列器材中,选出实验所需的器材填在下方的横线上.
①打点计时器 ②天平 ③刻度尺 ④低压交流电源 ⑤低压直流电源 ⑥细绳和纸带 ⑦钩码和小车 ⑧秒表 ⑨一端有滑轮的长木板
选出的器材有____________________________.
① ③ ④ ⑥ ⑦ ⑨
3.在研究匀变速直线运动的实验中,如图是一条记录小车运动情况的纸带.图中A、B、C、D、E为相邻计数点,相邻记数点间的时间间隔T=0.1 s.?
(1)根据___ ___可判定小车做____ __运动.? (2)小车的加速度______.
相邻相等时间内位移差相等
匀变速直线
12.6m/s2