第9节测定匀变速直线运动的加速度.ppt

第九节 测定匀变速直线运动的 加速度 上图为一次实验中打出的一条纸带，怎样判断该变速运动是不是匀变速直线运动？ 计算相邻的相等时间内位移差，x2?x1、 x3?x2、 x4?x3…，若x2?x1=x3?x2=x4?x3=…，则该变速运动是匀变速直线运动。 实验研究的内容 1、实验目的： 2、实验原理： 3、实验器材： 4、实验步骤： 5、数据处理： 6、误差分析： 1、实验目的： 根据纸带计算匀变速直线运动的加速度． （一）测定匀变速直线运动的加速度 2、实验原理 （1）图象法 匀变速直线运动的速度图象是一条斜向直线，其“斜率”表示加速度。 v t 0 v0 vt t △t △v （2）计算法 Δx=aT2或xm?xn=(m?n) =aT2 3、实验器材： 打点计时器、纸带、交流电源、小车、细绳、一端固定有滑轮的长木板、刻度尺、钩码。 4、实验步骤： （1）把装有滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，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） 把细绳拴在小车上，并在另一端挂上适当的钩码.。使细绳跨过滑轮，调整装置，使小车能在长木板上平稳地加速滑行。 （3）把纸带穿过打点计时器，并将其一端固定在小车的后端。 （4） 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。 5、数据处理：：（1）图像法 例、在研究匀变速直线运动的实验中，得到如下纸带： 由 各计数点的速度填入下表： 记数点 1 2 3 4 5 时间t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 瞬时速度v/(cms-1) 2.4 4.0 5.6 7.1 8.8 4、数据处理：（1）图像法 0 2 4 6 8 10 12 t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 v(cm·s-1) 根据数据描点，画一条直线，让直线尽可能地通过较多的点，没在直线上的点均分在两侧。 选取直线上较远的两点计算加速度。 记数点 1 2 3 4 5 时间t/s 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 瞬时速度v/(cms-1) 2.4 4.0 5.6 7.1 8.8 【拓展】 x2 x1 x3 x4 x5 纵坐标应该标什么才能表示v—t图像呢? （2）计算法——逐差法 解法一：求出相邻两端位移的加速度 再由a1、a2…算出平均值即为所测加速度 再由a1、a2…算出平均值即为所测的加速度 （2）计算法——逐差法 解法二：将6段分为两组，求出两组中对应两段位移的加速度。 解法一：求出相邻两端位移的加速度 再由a1、a2…算出平均值 不宜采用 √ 另一种方法： 所用到的数据少，误差大。 将所给数据全部用上，误差较小。 逐差法用于计算偶数段相等时间内的位移的加速度。 具体方法： 将偶数段位移分为两组，求出两组中对应两段的加速度，再求几个加速度的平均值。 若是奇数段位移，为了便于测量，舍去比较密集的点，转化为偶数段再利用逐差法求解加速度。 （二）误差和有效数字 1.误差：测量值与真实值之间的差异。 （1）系统误差 ①产生原因：仪器本身不精确、实验方法粗略、实验原理不完善； ②特点：多次测量总是大于（或小于）真实值； ③减小的方法：校准器材、改进方法、完善实验原理。 （2）偶然误差 ①产生原因：偶然因素对实验者、仪器、被测物理量的影响产生； ②特点：偏大和偏小的概率相同； ③减小的方法：多次测量求平均值。 （二）误差和有效数字 2.有效数字 （1）可靠数字：直接读数获得的准确数字； （2）存疑数字：估读得到的那部分数字； （3）有效数字：带有一位存疑数字的全部数字。 有效数字位数的确定： 从左边不为零的数字算起的位数，即为有效数字位数。 例：在“测定匀变速直线运动的加速度”的实验中，用打点计时器记录纸带运动的时间。计时器所用电源的频率为50Hz，图为一次实验得到的一条纸带，纸带上每相邻的两计数点间都有四个点未画出，按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点，用米尺量出1、2、3、4、5点到0点的距离如图所示（单位：cm）。 由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度大小v4＝________m／s，小车的加速度大小a＝________m／s2。