高中物理必修1影响加速度的因素-知识探讨

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1、影响加速度的因素-知识探讨合作与讨论　　如果你坐在一辆以恒定的牵引力正在加速启动的卡车上，突然车上一个很重的货物从车尾掉下来，如果不考虑司机听到声音和从观后镜看到货物，你能否知道货物已掉了？　　我的思路：开始时物体的加速度情况，货物掉下车之后，车的加速度怎样变，这个变化体现为车的运动怎样变化？思路分析　　　1．本节主要是实验方法、原理的教学，并通过学生定性的实验探究为下一节的定量研究作好准备．　　2．首先要引导学生就影响加速度的因素大胆猜测、提出假设，并允许学生一边交流讨论，一边进行实验．使学生对影响加速度的因素有一个直观的认识．　　3

2、．鼓励学生就自己的假设提出实验方案．条件允许时，挑选优秀方案交流．一定要让学生获得成功的快乐．　　4．让学生亲自作好实验，通过实验直接体会哪些因素影响加速度是本节的突破口．相关链接实验计算加速度的两种方法的优劣分析　　实验计算加速度都认为逐差法好，本文的目的：从公式推导上揭示逐差法积累误差大，再从实际的误差原因分析，得出其平均值偏离真实值较大；用以往称赞逐差法的理由去否定逐差法，从而得出正确的比较优越的计算方法．　　一、公式推导　　物体做初速度为v0，加速度为a的匀变速直线运动，由位移公式和速度公式，可推得：　　s1＝v0t＋，v1＝v

3、0＋at所以△s＝s2－s1＝aT2　　由逐差法得出　　s4－s1＝（s4－s3）＋（s3－s2）＋（s2－s1）＝3aT2　　所以由逐差法得出　　a1＝，a2＝，a3＝　　所以＝＝　　　　　　　　　　　　（1）　　逐差法又认为：利用△s＝aT2计算，则　　a1＝，a2＝，a3＝，a4＝，a＝　　＝　　＝＝　　　　　　　　　　　（2）　　所以，逐差法认为（1）式利用了s1～s6六个数据，而②式只利用了s6和s1两个数据，失去了多个数据，互相抵消，失去消除测量的偶然误差的作用，（1）式误差较小．　　对于理想的情况下，（1）、（2）两式并无

4、多大差别．对于打点时产生的阻力，则打点越多而积累的迟滞影响越大．设打点时产生的平均阻力为，打点时与纸带的接触时间为t，则每打一次点，产生的速度减小量为△v，·t＝m·△v．显然（1）式比（2）式复杂些．再将以上两式进行推导分析得到：　　由（1）得a1＝＝＝　　同理a2＝，a3＝　　所以＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　①　　由（2）得　　a1＝＝，a2＝＝　　a3＝＝，a4＝＝，a5＝＝　　＝　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　②　　比较①和②两式，看到两式的本质形式仍是a＝由①得＝（△s1＋2△s2＋2△s3＋2△s4＋△

5、s5）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　③　　而由②得＝（△s1＋△s2＋△s3＋△s4＋△s5）　　　　　　　　　　　　　④　　显然，由④式得的平均位移差是偏重于中间段，按误差理论△s3和△s1、△s5加权为3，△s2和△s4加权为2，误差的积累作用已可说从公式推导中揭示出来．从打点形成的迟滞影响，越到后面实验的各计时点的瞬时速度与理想值减小越多，要加权也没有任何理论在中间段加权3次．　　所以①式揭示了逐差法积累因素大，是人为采取方法不当造成的，属偶然误差范畴．而由④式则揭示了5段△s是机会均等的，与①式比较

6、则较合理些．　　二、实际情况分析　　教材对（2）、②式采用＝，没有类似于逐差法的命名，这里不妨给予简称为邻差法．邻差法采用公式是a＝，下面分析该式的实际情况．对于s1＝v0t＋，s2＝v1t＋而言，s2－s1＝（v1－v0）T，v1和v0为最接近的两个计数点“0、1”的瞬时速度，实验速度比理想的真实速度小n．△v值（设“0”点之前打了n次点），v1的实验速度比理想的真实速度小（n＋5）△v的值，与打点时间、运动时间都相同，速度值又最贴近，双方都由于打点迟滞影响了一些位移，所以实验差值s2－s1＝（v1－v0）T只比理想的真实值小5·△v

7、·T，这是实验的系统误差．按上述分析可见a2＝……a5＝，各　　段△s差值都比相应的理想真实值小5·△v·T．考虑实验时一些偶然误差，必然△s1≈△s2≈△s3≈△s4≈△s5，△s＝（v1－v0）T，恰好消除了“0”点之前的迟滞影响，用③式计算是合理的．　　对于（1）式而言，a1＝，由于打点的迟滞影响，s4段位移值必然比理想的值s4差距较大，而原式是由理想情况推导出来的（不计打点的阻力），所以（1）式推导出a＝，没有a＝误差小．同样可推出a＝，由于积累和误差降到不可再降的最小限度，且消除了以前打点产生的积累误差．可见，实际情况分析也是

8、（2）式比（1）式优越一些．　　三、用逐差法原有赞词去否定逐差法　　不论逐差法、还是邻差法，给定一条纸带求其运动加速度．必须先设定计数点，验证相邻段相等时间内位移之差是否近似相等（在误差范围内），这样在前提