测定瞬时速度和加速度.doc

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1、源于名校，成就所托标准教案12.1测定瞬时速度和加速度高考对应考点：1、用DIS测定位移和速度（学生实验）（学习水平B）2、用DIS测定加速度（学生实验）（学习水平B）课时目标：1、掌握测定测定速度和加速度的方法重点难点：1、数据的图像处理知识精要：[实验目的]1．练习使用打点计时器，学习利用打上点的纸带研究物体的运动。2．学习用打点计时器测定瞬时速度和加速度。[实验原理]1．打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，它每隔0.02s打一次点（由于电源频率是50Hz），因此纸带上的点就表示了和纸带相连的运动物体在不同时刻的位置，研究纸带上点之间的间隔，就可以了解物体运动的

2、情况。2．由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：如图所示，0、1、2……为时间间隔相等的各计数点，s1、s2、s3、……为相邻两计数点间的距离，若△s=s2-s1=s3-s2=……=恒量，即若连续相等的时间间隔内的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。3．由纸带求物体运动加速度的方法：（1）用“逐差法”求加速度：即根据s24-s1=s5-s2=s6-s3=3aT（T为相邻两计数点间的时间间ssssss415263隔）求出a、a、a，再算出a1、a2、a3的平均值即为物体1222323T3T3T运动的加速度。ssnn1（2）用v-t图法

3、：即先根据v求出打第n点时纸带的瞬时速度，后作出v-t图线，n2T图线的斜率即为物体运动的加速度。[实验器材]小车，细绳，钩码，一端附有定滑轮的长木板，打点计时器，低压交流电源，导线两根，纸带，米尺。[实验步骤]1．把一端附有定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，如图所示。2．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，并在细绳的另一端挂上合适的钩码，试放手后，小车能在长木板上平稳地加速滑行一段距离，把纸带穿过打点计时器，并把它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，先接通电源，再放开小车，让小车

4、运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点，取下纸带，换上新纸带，重复实验三次。4．选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的点子，确定好计数始点0，标明计数点，正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离，用逐差法求出加速度值，最后求其平均值。也可求出各计数点对应的速度，作v-t图线，求得直线的斜率即为物体运动的加速度。[注意事项]1．纸带打完后及时断开电源。2．小车的加速度应适当大一些，以能在纸带上长约50cm的范围内清楚地取7～8个计数点为宜。3．应区别计时器打出的轨迹点与人为选取的计数点，通常每隔4个轨迹点选1个计数点，选取的记数点不少于6个。4．不要分段测量各段位移，可

5、统一量出各计数点到计数起点0之间的距离，读数时应估读到毫米的下一位。例题详解例1：在测定小车加速度的实验中，下列说法正确的是()A．电磁打点计时器使用的可以是直流电源，也可以是交流电源B．实验时应使纸带从复写纸的下方穿过C．实验时要先接通电源后放开纸带D．开始打点前，小车应离打点计时器远一些【解析】电磁打点计时器用的是低压交流电源；开始前将小车停在靠近打点计时器的位置；实验前应把纸带放在复写纸下方，先接通电源，待打点稳定后再放开纸带．【答案】BC【总结】选择器材及进行实验应特别注意下列问题：(1)明确打点计时器对电源的要求——交流电源．(2)保证所打第一个点速度为零的方

6、法——先通电，后放开小车．(3)要防止钩码落地和小车跟滑轮相撞，当小车到达滑轮前要及时用手按住它．例2：某同学利用打点计时器探究小车速度随时间变化的关系，所用交流电的频率为50Hz，下图为某次实验中得到的一条纸带的一部分，0、1、2、3、4、5、6、7为计数点，相邻两计数点间还有3个打点未画出．从纸带上测出x1＝3.20cm，x2＝4.74cm，x3＝6.40cm，x4＝8.02cm，x5＝9.64cm，x6＝11.28cm，x7＝12.84cm.(1)请通过计算，在下表空格内填入合适的数据(计算结果保留三位有效数字)；计数点123456各计数点的0.500.700.9

7、01.101.51－1速度/(m·s)(2)根据表中数据，在所给的坐标系中作出v－t图象(以0计数点作为计时起点)；由图象可得，小车运动的加速度大小为________m/s2.x5＋x6【解析】(1)5点的速度利用平均速度替代，即v＝，这里T＝0.08s，代入数据算得2Tv5＝1.31m/s.(2)描点画图象，由速度图象找到斜率即为加速度．a＝2.5m/s2.【答案】见上【解析】判断物体运动情况的方法是：(1)直接由纸带上打的点的疏密程度粗略判断．(2)先算出各段的平均速度，再由平均速度的大小判断．Δx(3)用计算一段位移Δx上某点的瞬时