2018_2019高中物理第二章匀变速直线运动的研究微型专题实验：研究匀变速直线运动的规律

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1、微型专题实验：研究匀变速直线运动的规律［学习目标］1.进一步练习使用打点计吋器.2.会利用平均速度求瞬吋速度.3.会利用r-t图象处理实验数据，并据此判断物体的运动性质•4.能根据实验数据求加速度并会测量自由落体加速度.5.了解误差和有效数字.技能储备明确原理提炼方法一、实验原理1.利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法如图1所示，沿直线运动的物体在连续相等时间间隔门内的位移分别为山、丸、朋、丹・・丽若△一葢=朋一山=兀

2、—出=・・・=禺一如-1,则说明物体在做匀变速直线运动，且△X=&F・图12.测泄匀变速直线运动加速

3、度的方法（1）图象法①先根据“平均速度”法求出各计数点的速度％=迸尹・②作v-t图彖，求出图象的斜率即物体的加速度.（2）利用位移差公式①几七一弘=*得日=空尹，其中7'为两计数点之间的时间间隔.②逐差法若纸带上选出多个计数点,可用逐差法求加速度a=（后+鬲+尢）—（出+/+加）9T2二、实验器材（以小车的匀变速直线运动为例）打点计时器、交流电源、纸带、一端附有定滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、复写纸、坐标纸、刻度尺.三、注意事项1•开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器.2.先接通电源,打点计时器正常工作后，再释放小车,当

4、小车停止运动时要及时断开电源.3.要区别计时器打出的点与人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个点取一个计数点，即交流电源频率为50IIz时，时间间隔为7=0.02X5s=0.1s.4.描点时最好用坐标纸，在纵、横坐标轴上选取合适的单位，用细铅笔认真描点.四、误差和有效数字1.误差:测量值跟被测物理量的宾实值之间的差异叫做误差•误差按产生原因可分为偶然误差和系统误差.仃)偶然误差①产生原因：由偶然因素造成的.②特点：多次重复同一测量时，偏大和偏小的机会比较接近.③减小偶然误差的方法：収平均值.(2)系统误差①产生原因：由仪器结

5、构缺陷、实验力法不完善造成的.②特点：多次重复测量的结果总是垃(或小于)被测量的真实值.③减小系统误差的方法：校准测量仪器,改进实验方法,完善实验原理.2.绝对误差和相对误差(1)绝对误差：测量值和真实值之差.(2)相对误差：绝对误差与测量值之比.3.有效数字(1)定义：带有一位丕旦靠数字的近似数字叫做有效数字.(2)运算结果一般取两位或三位有效数字表示.学以致用实训演练题型演练一、研究匀变速直线运动【例1】(2018•温州市十五校联考)同学们利用如图2所示装置做“研究匀变速直线运动”实验.请你完成卜列彳「关问题：纸带接电源

6、图2(1)实验室提供如图3甲、乙两种打点计时器，某实验小组决定使用电火花计时器，则应选用图中的(填“甲”或“乙”)计时器.甲墨粉纸纸带乙(1)另一实验小组使用的是电磁打点计时器，图4中，接线正确的是(填“甲”或“7”J1202离中学生电源tsarWJ.交流甲急压2A1图4(2)小宇同学选収一条清晰纸带进行研究，在纸带上确定出九个计数点，如图5所示，相邻两个计数点之间的吋间间隔为0.1s,根据纸带提供的信息，纸带上3、5两点间距离为mm.

7、1111

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13、岬I啊皿卩0cm23456789101]12131415图5⑷纸带上计数点6的瞬吋速度为m/s,小车运动的加速度为m/s"瞬时速度保留3位有效数字，加速度保留2位有效数字).(5)在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，下列说法屮对于减小实验误差有益的是.A.垫高长木板的一端，使小车在不挂钩码时能在木板上做匀速运动B.使小车运动的加速度尽量小些C.舍去纸带上密集的点，利用点迹清晰、点间间隔适当的那一部分进行测量D.选用各处平整程度、光滑程度相同的长木板做实验答案(1)乙(2)乙(3)35.0(4)0.2550.40(

14、5)CD解析(1)题图甲为电磁打点计时器，题图乙为电火花计时器，故选乙；(2)电磁打点计时器使用的是6V以下交流电源，故题图乙的连接是正确的；(3)由题图可得点3对应的刻度值为2.50cm，点5对应的刻度值为6.00cm,所以3、5两点间的距离为6.00cm—2.50cm=3.50cm=35.0mm.(4)纸带上计数点6的瞬时速度等于5到7的平均速度，兀=7慣=养=旦苗平也cm/s=25.5cm/s=0.255m/s.逐差法计算加速度曰］=3~^，3严.色+金+处^56+X61+^78~(X23+^34+%15)门，c/2则

15、3=——-——=~0.40m/s2.(2)实验过程中，应使小车做匀加速直线运动，故选用平整程度、光滑程度相同的长木板做实验•处理纸带时，应舍去纸带上密集的点，利用点迹清晰，点间间隔适当的那一部分进行测量,以减少读数误差，故选c、D.【例21如图6所示是某同学测量匀变速直线运动的加速度时，从