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实验1：测定匀变速直线运动的加速度

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2022届高考物理满分秘籍力学实验：测定匀变速直线运动的加速度

2022届高考物理满分秘籍力学实验：测定匀变速直线运动的加速度

力学实验：测定匀变速直线运动的加速度081．在“研究匀变速直线运动”的实验中，打点计时器使用的交流电源的频率为50Hz ，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择5个计数点O 、A 、B 、C 、D ，各点到O 点的距离如图所示。

根据学过的知识求出每两个相邻计数点间的时间间隔是______s ，小车在B 点的速度B v 为______m/s ；BD 间的平均速度为______m/s ；小车运动的加速度为______2m/s 。

（结果均保留三位有效数字）2．打点计时器研究小车速度随时间的变化规律，得到如图所示的一条纸带：（1）纸带做___________直线运动选填“匀速”或“变速”；（2）打点计时器接___________（填交流、直流）电源，已知交流电源的频率是50Hz ，则A 、B 两点间的时间间隔为___________s ；（3）测得7.6cm AB =，9.7cm BC =，则打B 点时物体的瞬时速度为___________（结果保留两位小数）。

3．小明与他的同伴在做测定匀变速直线运动的加速度的实验时，由于他的同伴不太明确该实验的目的及原理，他从实验室里借取了如下器材：（1）下列哪些器材是多余的______：①电磁打点计时器①天平①低压交流电源①细绳①纸带①小车①钩码①秒表①一端有滑轮的长木板（2）为达到实验目的，还需要的器材是______：（3）小明在试验中打出了一条纸带，已知计时器打点的时间间隔为0.02s ，他按打点先后顺序每5个点取1个计数点，得到了O 、A 、B 、C 、D 等几个计数点，如图所示，则相邻两个计数点之间的时间间隔为_________s 。

用刻度尺量得OA =1.50cm ，AB =1.90cm ，BC =2.30cm ，CD =2.70cm ，打C 点时纸带的速度大小为__________m/s 。

该匀变速直线运动的加速度的大小a =______m/s 2。

4．某同学按如图所示装置做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验。

实验：测匀变速直线运动加速度

实验：测匀变速直线运动加速度
5.在坐标纸上画v－t图象时,注意坐标轴单位长度 的选取,应使图象尽量分布在较大的坐标平面内.
误差分析:
1.使用电磁打点计时器测物体的运动速度,多处摩 擦会影响物体的运动,如纸带与振针间的摩擦、 纸带与限位孔间的摩擦.使用电火花计时器就可 较好地避免这些摩擦. 2.所使用的电源频率不稳定,导致计时误差. 3.纸带上计数点间距离的测量带来偶然误差. 4.长木板各处的粗糙程度并非完全相同. 5.用作图法,作出的v－t图线并非是一条直线.
12 v(cm· s-1)
10
8 6 4 2 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 t/s
（2）计算法——逐差法
x5 x2 x6 x3 x4 x1 a1 a2 a3 2 2 2 3T 3T 3T a1 a2 a3 a 3 x4 x5 x6 ( x1 x2 x3 ) a 9T 2
车、细绳、一端固定有滑轮的长木
板、刻度尺、钩码。
装置图
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。
X6 X5 X4 X3 X1
0
X2
1
2
3
4
5
6
x6 2 x3 a 2 9T
注意事项：
1.开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器.
2.应该是先接通电源,等打点稳定后,再释放小车. 取下纸带前,先断开电源. 3.选择一条理想的纸带,是指纸带上的点迹清晰, 适当舍弃点密集部分,适当选取计数点,弄清楚所 选的时间间隔T等于多少秒. 4.不要分段测量各段位移,应尽可能地一次测量 完毕(可先统一量出各计数点到计数起点O之间 的距离)．读数时应估读到毫米的下一位.

测定匀变速直线运动的加速度

测定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本实验是力学实验的重点实验，它是力学实验的重要基础，通过熟练掌握打点计时器的使用，为测量匀变速直线运动的加速度、验证牛顿第二定律、验证机械能守恒定律作必要的知识和方法上的准备。

【重要知识提示】1．实验目的(1)用打点计时器研究匀变速直线运动，测定匀变速直线运动的加速度。

(2)掌握判断物体是否做匀变速直线运动的方法。

2．实验器材打点计时器、纸带、复写纸片、低压交流电源、小车、细绳、一端附有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、两根导线。

3．实验步骤(1)把附有滑轮的长木板放在实验桌上，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。

再把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上合适的砝码，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面。

实验装置如图3～l 所示。

(2)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系列的点。

换上新纸带，重复三次。

(3)从三条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点子，在后面便于测量的地方找一个开始点，并把每打5个点的时间作为一个计时单位，即T=0．02s×5=0.1s。

在选好的开始点下面记为0，第6点作为记数点1，依此标出计数点2、3、4、5、6、…。

两相邻计数点间的距离用刻度尺测出，分别记作s l、s2、…、s5、s6、…、s以。

(4)根据测量结果，计算出a1、a2、a3的值，求出倪的平均值，它就是小车做匀变速直线运动的加速度。

4．注意事项(1)要在钩码(或砂桶)落地处放置软垫或砂箱，防止撞坏钩码。

(2)要在小车到达滑轮前用手按住它或放置泡沫塑料挡块，防止车掉在地上或撞坏滑轮。

(3)小车的加速度宜适当大些，可以减小长度的测量误差。

加速度大小以能在约50cm 的纸带上清楚地取出7～8个计数点为宜。

(4)纸带运动时不要让纸带与打点计时器的限位孔摩擦。

(5)运动开始时打下的第1个点不宜作为计量的起点。

实验题01测定匀变速直线运动的加速度(解析版)-备战2020高考物理满分卷题型专练

实验题01测定匀变速直线运动的加速度(解析版)-备战2020高考物理满分卷题型专练

实验题01匀变速直线运动的加速度时间：50分钟 满分：100分1．（4分）（2020·广西壮族自治区柳州高级中学高三月考）某同学用打点计时器测量做匀变速直线运动的物体的加速度，电源频率50Hz f =，在纸带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如图所示，A 、B 、C 、D 是纸带上选取的连续4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：16.6mm A s =、126.5mm B s =、624.5mm D s =。

若不再做实验，仅由以上信息推知：(1)打点计时器在纸带上打下C 点时物体的速度大小为__________m/s （取2位有效数字）；(2)物体的加速度大小为__________（用s A 、s B 、s D 和f 表示）。

【答案】2.5()23275D B A s s s f -+ 【解析】【分析】【详解】(1)[1]C 点的瞬时速度等于BD 段的平均速度，则 0.1s T =3(624.5126.5)10m/s 2.5m/s 20.2BD C s v T --⨯=== (2)[2]根据22CD AB s s aT -=2BC AB s s aT -=整理可得223BD AB s s aT -=由于5T f=BD D B s s s =-AB B A s s s =-则()222332537D A B D B A s s s a T s s s f +-==-+ 2．（6分）（2020·湖南省高三）图甲为在气垫导轨上研究匀变速直线运动的示意图，滑块上装有宽度为d （很小）的遮光条，滑块在钩码作用下先后通过两个光电门，用光电计时器记录遮光条通过光电门1的时间△t 以及遮光条从光电门1运动到光电门2的时间t ，用刻度尺测出两个光电门之间的距离x ．（1）用游标卡尺测量遮光条的宽度d ，示数如图乙，则d=_____cm ；（2）实验时，滑块从光电门1的右侧某处由静止释放，测得△t=50s ，则遮光条经过光电门1时的速度v=_____m/s ；（3）保持其它实验条件不变，只调节光电门2的位置，滑块每次都从同一位置由静止释放，记录几组x 及其对应的t ，作出x t﹣t 图象如图丙，其斜率为k ，则滑块加速度的大小a 与k 关系可表达为a=_____． 【答案】0.75 0.15 2k【解析】（1）主尺：0.7cm ，游标尺：对齐的是5，所以读数为：5×0.1mm=0.5mm=0.05cm ，故遮光条宽度d=0.75cm ，（2）滑块经过光电门时的瞬时速度可近似认为是滑块经过光电门的平均速度． 则滑块经过光电门时的速度为：230.7510/0.15/5010d v m s m s t --⨯===∆⨯ （3）据2t x v v t ==及122t t v v a =+⋅得x t t -图像的斜率2a k =，解得2a k =点睛：图象法处理数据时，要根据物理规律写出横纵坐标之间的关系式．结合图象的截距、斜率等求解．3．（8分）（2019·甘南藏族自治州合作第一中学高一期中）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，用打点周期为0.02s 的计时器记录小车做匀变速直线运动的纸带如图所示，在纸带上选择0、1、2、3、4、5共6个计数点，相邻两计数点之间还有四个点未画出，纸带旁并排放着带有最小分度为毫米的刻度尺，零刻度线跟“0”计数点对齐。

第1单元 运动的描述 匀变速直线运动 实验一 测量做直线运动物体的瞬时速度(加速度)-2025年物理

第1单元 运动的描述 匀变速直线运动 实验一 测量做直线运动物体的瞬时速度(加速度)-2025年物理
点1、2、3、4、5对应的瞬时速度.
（4）增减所挂槽码数，或在小车上放置重物，再做两次实验.
教材原型实验
五、数据处理
1.由实验数据得出 − 图像
根据表格中的、数据，在平面直角坐标系中仔细描点，作一条直线，使同一次
实验得到的各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的点，应均匀分布在直线的
两侧，偏离直线太远的点可舍去不要，如图所示，这条直线就是本次实验的 −
拓展创新实验
−
③用Δ表示挡光片沿运动方向的长度，如图乙所示，表示滑块在挡光片遮住光
−
线的Δ时间内的平均速度大小，求出；
④将另一挡光片换到滑块上，使滑块上的挡光片前端与①中位置相同，令滑块由
静止开始下滑，重复步骤②、③；
⑤多次重复步骤④;
⑥利用实验中得到的数据作出 − Δ图，如图丙所示.
，解得
2
拓展创新实验
2
52.1
16.3
（2）由图丙可求得， =_____cm/s,
=_____cm/s
.（结果均保留3位有效数字）
[解析] 根据图像可知 = 52.1 cm/s，求得 = 16.3
.
− 图像，
教材原型实验
三、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、细
绳、槽码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸片（或墨粉纸盘）.
教材原型实验
四、实验步骤
1.仪器安装
（1）把附有滑轮的长木板放在实验桌上，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.
Δ =
2
.
②利用“平均速度法”确定多个点的瞬时速度，作出物体运动的 − 图像，若图像

实验(测匀变速直线运动的加速度)

实验(测匀变速直线运动的加速度)

实验：测匀速直线运动的加速度（一）实验目的(1)用打点计时器研究匀变速直线运动，测定匀变速直线运动的加速度。

(2)把握判定物体是不是做匀变速直线运动的方式。

（二）实验原理1．打点计时器是一种利用交流电源的计时仪器，它每隔打一次点（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距离，就可以够够了解物体运动的情形。

2．由纸带判定物体做匀变速直线运动的方式：如下图，0、1、2……为时刻距离相等的各计数点，s1、s2、s3、……为相邻两计数点间的距离，假设△s=s2-s1=s3-s2=……=恒量，即假设持续相等的时刻距离内的位移之差为恒量，那么与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动。

(三) 实验器材打点计时器、纸带、复写纸片、低压交流电源、小车、细绳、一端附有滑轮的长木板、刻度尺、钩码、两根导线。

（四) 实验步骤(1)把附有滑轮的长木板放在实验桌上，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。

再把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，下边挂上适合的砝码，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面。

实验装置如图3～l所示。

(2)把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，再放开小车，让小车拖着纸带运动，打点计时器就在纸带上打下一系列的点。

换上新纸带，重复三次。

（减小偶然误差）(3)从三条纸带被选择一条比较理想的纸带，舍掉开头比较密集的点子，在后面便于测量的地址找一个开始点，并把每打5个点的时间作为一个计时单位，即T=0．02s×5=。

在选好的开始点下面记为0，第6点作为记数点1，依此标出计数点二、3、4、五、六、…。

两相邻计数点间的距离用刻度尺测出，别离记作s l、s2、…、s5、s6、…、s以,然后求出各计数点的瞬时速度,填入书37页表格中.(4)依照实验数据描点，画出速度-时刻图象(书38页),利用图像求出小车运动的加速度。

实验一：测定匀变速直线运动的加速度

实验一：测定匀变速直线运动的加速度

实验一：用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度学习目标：1、会使用打点计时器2、掌握如何处理纸带获取加速度3、理解速度──时间图象活动方案：读课本相关内容，完成以下问题。

区别电磁打点和电火花两类打点计时器。

1．两类打点计时器的组成：电磁打点计时器：电火花打点计时器：2．两类打点计时器的工作原理：电磁打点计时器：①工作电压：②纸带的放置：电火花打点计时器：③工作电压：④纸带的放置：学生活动二：实验练习使用打点计时器，并学会用打点计时器测定加速度。

1、通过实验练习，总结使用打点计时器测定加速度的步骤：2、纸带记录和反映了什么信息？学生活动三：完成下列问题，学会纸带信息处理的一般方法，求加速度。

1．二分法：2.v-t 图像法体验：请同学们根据实验中所打点，计算其中一些点的速度，填入表格中。

1v 2v 3v 4v 5v 6v画出v-t 图象（描点连线）1、 现以纵轴代表速度，横轴为时间，请同学们将以上表格中的数据标在坐标纸上，并将这些点描成线。

2、 从刚才的v-t 图像中你能得到了哪些信息？课堂反馈：1、一个同学做实验时纸带上没有打出点，关于这个现象的分析不可能的是（ ） A 、交变电流的电压不稳定 B 、打点计时器接在直流电源上 C 、振针离纸带距离过大 D 、振针压得过紧2、根据打出的纸带，不用公式计算能直接得出的物理量是 （ ） A 、时间间隔 B 、瞬时速度 C 、加速度 D 、平均速度3、使用打点计时器时（ ）A 、应先接通电源，再使纸带运动B 、应先使纸带运动，再接通电源C 、在使纸带运动的同时接通电源D 、先使纸带运动或先接通电源都能够4、小明和他的同伴在做探究小车速度随时间变化的规律的实验中，因为他的同伴不太明白实验的目的及原理，他从实验室里借取了如下器材：打点计时器；天平；低压直流电源；细绳；纸带；小车；钩码；秒表；一端附有定滑轮的长木板。

小明看后觉得有些不妥，这些器材中，哪些多余，还缺少什么器材：5.（1）在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，某组学生得到如下图所示的纸带，纸带上的计数点用O 、A 、B 、C 、D 、E 表示．根据图上数据，可判断小车做 运动，小车经过B 点时的速度是____ ___m/s ，小车的加速度是 m/s 2。

测定匀变速直线运动的加速度(完整版)

测定匀变速直线运动的加速度(完整版)
多次测量取平均值
对同一组实验条件下的多次测 量结果取平均值，以减小随机 误差。
优化实验环境
减小空气阻力和振动等环境因素的 影响，可以通过在光滑轨道上做实 验、使用气垫导轨等方法实现。
提高操作规范性
严格按照操作规范进行实验， 避免人为误差的产生。
05 实验总结与思考
本实验的收获与体会
01
02
03
04
利用光电门测量瞬时速度，结 合位移公式计算加速度。
03 实验步骤
安装打点计时器
1. 将打点计时器固定在铁架台 上，确保稳定。
2. 连接电源和打点针，确保打 点针能够正常工作。
3. 调整纸带的位置，确保纸带 在打点针的下方，且与打点针平
行。
准备实验器材
1. 选择合适的纸带，长度适中， 确保能够记录足够的数据点。
增加实验组数
增加实验组数可以更好地探究加速度 与外力、质量等因素的关系，使实验 结果更具有说服力。
提高实验操作技能
加强实验操作技能的训练，提高实验 操作的速度和准确性，减少实验误差。
对匀变速直线运动的理解与应用
理解加速度的概念
通过实验进一步理解加速度的概念，掌握加速度的物理意 义和计算方法。
掌握匀变速直线运动的规律
误差来源分析
测量误差
由于计时器和刻度尺的精 度限制，导致测量时间点 和位移点存在误差。
环境因素
实验过程中可能受到空气 阻力、摩擦力、振动等因 素的影响，导致实验结果 偏离理论值。
人为因素
操作过程中可能存在人为 误差，如操作不规范、读 数不准确等。
减小误差的方法
提高测量精度
采用高精度的计时器和刻度尺 ，减小测量误差。
测定匀变速直线运动的加速度(完 整版)

测定匀变速直线运动的加速度

测定匀变速直线运动的加速度

x4 x3 x3 x2 x2 x1 a a 3 解：a1 2 2 2 2 T T T 1 x4 x1 a (a1 a2 a3 ) 2 3 3T
知识是从刻苦劳动中得来的，任何 成就都是刻苦劳动的结果！
3、已知x1,x2,x3,x4，x5,x6六段位移：
x4 x3 x3 x2 x2 x1 a a 3 解：a1 2 2 2 2 T T T x6 x5 x5 x4 a a4 5 2 2 T T x6 x1 1 a (a1 a2 a3 a4 a5 ) 2 5 5T
些摩擦．
2．所使用的电源频率不稳定，导致计时误差． 3．纸带上计数点间距离的测量带来偶然误差． 4．长木板各处的粗糙程度并非完全相同．
知识是从刻苦劳动中得来的，任何 成就都是刻苦劳动的结果！
实验过程中应注意的问题
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
1.v-t图像法测加速度
位置编号
0
1
2
3
4
5
时间t/s
0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5
x/m v/(m· s－
1)
知识是从刻苦劳动中得来的，任何 成就都是刻苦劳动的结果！
用v－t图象求加速度在坐标纸上，以速度 v为纵轴、时间t为横 轴建立直角坐标系．根据上表中的v、t数据，在直角坐标系中描点， 如右图所示，通过观察、思考，找出这些点的分布规律，然后根据 这些点的分布趋向， 用一条平滑的曲线连接这些点，并尽
(1)试计算在打下B、C、D、E各点时小车的瞬时速度vB、vC、vD、vE各多大？ (2)计算小车的加速度为多大？

高中(物理)实验操作试题及评分表

高中(物理)实验操作试题及评分表

二〇二一年凉山州高中学业水平实验实践操作测试物理学科试题（一）测定匀变速直线运动的加速度（考查时间：20分钟）一、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．二、实验操作要求：应用上述器材，测定匀变速直线运动的加速度．1．按图正确组装实验器材．2．接通电源，释放小车，让打点计时器在纸带上打下一系列的点，换上新纸带，重复实验三次． 三、实验数据记录、处理：1．选择一条比较理想的纸带，先确定一个合适的点做为计数起始点为O ，然后选择时间间隔为0.1s 的若干相邻的点为计数点．2．测量出各计数点到O 点的距离，计算出各计数点的瞬时速度，并把结果填入表3．在下坐标系中，按实验数据描点，作出速度—时间图象，并利用图象求出小车运动的加速度．a = m · s -2/s二〇二一年凉山州高中学业水平实验实践操作测试物理学科试题（一）《测定匀变速直线运动的加速度》评分表注：标有△者为动态评分点，要求在学生操作时评分．监考教师：二〇二一年凉山州高中学业水平实验实践操作测试物理学科试题（二）探究加速度a与合外力F的关系（考查时间：20分钟）一、实验器材：打点计时器、小车、钩码、纸带、交流电源、刻度尺、一端带有定滑轮的长木板．二、实验操作要求：应用上述器材，得出在质量M一定时，F与a的关系．1．按图正确组装实验器材；钩码时，轻推小车，小车恰好作在长木板上做匀速直线运动；3．保持小车质量M不变，(保证小车质量M远大于钩码质量m）当分别挂1、2、3个钩码时，让小车从静止开始运动，打出3条纸带；分别将3条纸带编号为①、②、③；三、数据记录、处理1.分别求出①、②、③三纸带的加速度a1、a2、a3.2.完成下表：二〇二一年凉山州高中学业水平实验实践操作测试物理学科试题（二）《探究加速度a与合外力F的关系》评分表注：标有△者为动态评分点，要求在学生操作时评分．监考教师：二〇二一年凉山州高中学业水平实验实践操作测试物理学科试题（三）验证机械能守恒定律（考查时间：20分钟）一、实验器材：打点计时器、铁架台（附铁夹）、重物、纸带、电源、刻度尺、夹子． 二、实验操作要求：应用上述器材验证机械能守恒定律1．按如图所示的装置装配好实验器材．2．接通电源，松开纸带，让重物自由下落，计时器在纸带上打下一系列点．更换纸带后重复操作两次，得到三条纸带．3．选取一条点迹清晰的纸带，沿重物下落的方向，依次取若干连续的点，并标记为O 、A 、B 、C 、D ……（时间间隔可取0.1s ）．测量出各点到参考点的距离h OA 、h OB 、h OC 、h OD ……，并计入下表．4．算出B 、C 点的速度B v 和C v ，算出B 、C 点间的距离h ∆，比较221122C B mv mv mg h-∆与的关系．三、实验数据记录、处理重力势能的减少量mg h ∆ ． 动能的增加量221122C B m m υυ－ ．得出正确结论： ．二〇二一年凉山州高中学业水平实验实践操作测试物理学科试题（三）《验证机械能守恒定律》评分表注：标有△者为动态评分点，要求在学生操作时评分．监考教师：二〇二一年凉山州高中学业水平实验实践操作测试物理学科试题（四）测量电源的电动势和内阻（考查时间：20分钟）一、实验器材：电压表（0～3V ，0～15V ）、电流表（0～0.6A 、0～3A ）、滑动变阻器、开关、导线若干、待测干电池．二、实验操作要求：1．按照题图所示的电路图连接电路.2．调节将滑动变阻器滑动片P ，使滑动变阻器R 接入电路的阻值最大，检查电路无误后，闭合开关S.3．测出U 和I ，然后逐次调小R 值，测出多组（至少6组）U 和I 的值，记入表格中.4．在坐标纸上以I 为横坐标、U 为纵坐标，合理．．选取横、纵坐标的标度和坐标的起点，用测出的各组U 、I 值，画出U —I 图象.5．利用U —I 图像求出电池的电动势和内阻. 三、实验数据记录电动势E =_________V ，内阻 r =_________ΩI /A二〇二一年凉山州高中学业水平实验实践操作测试物理学科试题（四）《测量电源的电动势和内阻》评分表注：标有△者为动态评分点，要求在学生操作时评分。

测量匀变速直线运动的加速度实验

测量匀变速直线运动的加速度实验

(2)根据可知 vD＝_____ m/s，vC＝______ m/s， vD＝ ＝3.90 m/s vC＝ ＝2.64 m/s vB ＝ ______m/s. 在如图所示坐标 v ＝ ＝1.38 m/s B 中作出小车的 v－t 图线，并根据
图线求出a＝_____.
根据图线斜率知a＝12.60 m/s2
考点一
实验原理与实验操作

1.研究小车匀变速直线运动的实验装置如图甲所示，其中斜面倾
角θ可调．打点计时器的工作频率为50 Hz.纸带上计数点的间距如
图乙所示，其中每相邻两点之间还有4个记录点未画出．
考点一
实验原理与实验操作
[变式题组] ①部分实验步骤如下：
A．测量完毕，关闭电源，取出纸带．
B．接通电源，待打点计时器工作稳定后
1．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、细绳、钩 码、刻度尺、导线、电源、复写纸片．
基本实验要求
2．实验步骤 (1)按照实验原理图所示实验装置， 固定打点计时器在长木板无滑轮的一端，接好电源； (2)把一细绳系在小车上，细绳绕过滑轮，下端挂合适的钩码，纸 带穿过打点计时器，固定在小车后面； (3)把小车停靠在打点计时器附近，先接通电源，再放开小车； (4)小车运动一段时间后，立即断开电源，取下纸带； (5)换纸带反复做三次，选择一条比较理想的纸带进行测量分析．
规律方法总结
依据纸带判断物体是否做匀变速直线运动 (1)x1、x2、x3…xn是相邻两计数点间的距离．
(2)Δx是两个连续相等的时间里的位移差：Δx1 ＝ x2 －x1 ，Δx2＝x3－
x2….
(3)T是相邻两计数点间的时间间隔 ：T＝0.02n( 打点计时器

测定匀变速直线运动的加速度

测定匀变速直线运动的加速度

解析：(1)打点计时器需接交流电源．重力加速度与重物的质量无关，所以不要天平和砝 码．计算速度需要测相邻计数点间的距离，需要毫米刻度尺，选 D. (2)由公式 v2＝2gh，知可绘出v22－h 图像，其斜率也等于重力加速度．
答案：(1)D v2
(2) 2 h 速度平方的二分之一 重物下落的高度
选取器材要遵循以下几个基本原则：(1)可行．可行是指所选用的器材要确 实能保证实验的需要，使实验达到预期的目的和效果．(2)安全．安全是指所选用的器材 在电路中能正常工作不致损坏．(3)精确．精确是指选用的实验元件要能尽量减小实验误 差．
解析：在“研究匀变速直线运动”的实验中，实验时应先接通电源再放开纸带，A 错误．根 据相等的时间间隔内通过的位移有 xM－xN＝(M－N)aT2，可知(x6－x1)等于(x2－x1)的 5 倍， B 错误．根据 B 点为 A 与 C 的中间时刻点有 vB＝x2ATC，C 正确；由于相邻的计数点之间 还有 4 个点没有画出，所以时间间隔为 0.1 s，D 错误．
解析：(1)纸带左端的点迹密集，说明重锤固定在纸带的左端． (2)由纸带上给出的几个数据判断，重锤的运动是匀变速直线运动．因为在实验误差范围 内，相邻的相等时间间隔内的位移差相等，即 BC－AB≈CD－BC≈DE－CD. (3)由 a1＝CD2－t2AB＝0.0628×1－0.002.0260 4 m/s2 ＝9.625 m/s2， a2＝DE2－t2BC＝0.0722×0－0.002.0264 3 m/s2＝9.625 m/s2， 可得重锤下落的加速度 a＝a1＋2 a2＝9.625 m/s2≈9.63 m/s2. 电火花计时器打 C 点时重锤的速度 v＝B2Dt ＝BC＋2tCD＝0.0642×3＋0.00.2068 1 m/s＝3.31 m/s.

测定匀变速直线运动的加速度(完整版)课件

测定匀变速直线运动的加速度(完整版)课件

通过实验数据，分析匀变速直 线运动的规律，加深对匀变速 直线运动的理解。
了解匀变速直线运动在实际生 活中的应用，如自由落体运动 、抛体运动等。
实验原理
02
打点计时器的原理
01
02
03
工作原理
打点计时器是一种计时仪 器，它能够按照固定的时 间间隔打点。
种类
电磁打点计时器和电火花 打点计时器是最常见的两 种。
性。
THANKS.
使用方法
将打点计时器固定在实验 台上，连接电源，调整纸 带的位置，然后启动打点 计时器。
匀变速直线运动的基本规律
定义
匀变速直线运动是指速度随时间 均匀变化的直线运动。
公式
$v = v_{0} + at$，其中$v$是末 速度，$v_{0}$是初速度，$a$是 加速度，$t$是时间。
纸带测量瞬时速度和加速度的方法
测定匀变速直线运动的 加速度(完整版)课件
目录
• 实验目的 • 实验原理 • 实验步骤 • 实验结果分析 • 实验总结与思考
实验目的
01
掌握打点计时器的使用方法
了解打点计时器的构 造和工作原理。
掌握打点计时器的使 用方法和注意事项， 避免因操作不当导致 误差。
能够正确安装、调整 打点计时器，确保其 正常工作。
03
理解实验误差来源，提 高实验操作技能和数据 处理能力。
04
培养观察、分析和解决 问题的能力，增强实验 探究的兴趣和科学素养 。
对实验的改进建议
01
02
03
04
采用更高精度的测量仪器，如 光电门计时器，以减小测量误
差。
优化实验操作流程，提高实验 效率。
增加实验组数，以减小随机误 差，提高实验数据的可靠性。

实验：测定匀变速直线运动的加速度

实验：测定匀变速直线运动的加速度
时器上，故B项不正确.应先接通电源再放小车，故C项正确. 不要让小车碰在定滑轮上，故D项正确.
3.（5分）一小球在水平桌面上做匀减速直线运动，用照相机
对着小球每隔0.1秒拍照一次，得到一幅频闪照片，用刻度尺 量得照片上小球各位置如图所示，已知照片与实物的比例为
1∶10，则（
）
A．图中对应的小球在通过8 cm距离内的平均速度是2 m/s B．图中对应的小球在通过8 cm距离内的平均速度是1.6 m/s
m /s
2
5 .0 m / s
2
答案:71.50
8.0
5.0
7.（探究创新）（9分）在“探究小车速度随时间变化的规律” 的实验中，如图给出了从0点开始，每5个点取一个计数点的 纸带，其中0、1、2、3、4、5、6都为计数点（打点计时器每
隔0.02 s打一个点）.测得:x1=1.40 cm,x2=1.90 cm,
x2 x3 2T x3 x4 2T x4 x5 2T

1 .9 0 2 .3 8 2 0 .1 2 .3 8 2 .8 8 2 0 .1
c m / s 2 1 .4 0 c m / s c m / s 2 6 .3 0 c m / s

2 .8 8 3 .3 9 2 0 .1
v5=____m/s.在图乙所示的坐标纸上作出小球的速度—时间图
象（保留描点痕迹）.
【标准解答】如题图所示，x1+x2=0.06 m，而
2T 则 v 3 x 2 x 3 0 .1 2 m / s 0 .1 2 m / s ， 2T 2 0 .5 v2 0 .0 6 m / s 0 .0 6 m / s ，
速直线运动物体的加速度,电源频率f=50 Hz,在纸带上打出的点中,选
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实验一：研究匀变速直线运动，测定匀变速直线运动的加速度（含练习使用打点计时器） 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 ），纸带上的点表示的是与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，s 1、s 2、s 3、……为相邻两计数点间的距离，若2
132........s s s s s ∆=-=-==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。

右图为打点计时器打下的纸带。

选点迹清楚的一条，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测量的地方取一个开始点O ，然后（每隔5个间隔点）取一个计数点A 、B 、C 、D …。

测出相邻计数点间的距离s 1、s 2、s 3 … 利用打下的纸带可以：
求任一计数点对应的即时速度v ：
2T
s s 1)
(n n ++=
=v v n ；如
T
s s v c 23
2+=
(其中T=5×0.02s=0.1s ） 3．由纸带求物体运动加速度的方法： (1)利用上图中任意相邻的两段位移求a ：如2
23T s s a -= (2)用“逐差法”求加速度：即根据2415263s 3s s s s s aT -=-=-=（T
为相邻两计数点间的时间间
隔）求
⇒++=⇒===
3a a a a 3T s -s a ;3T s -s a ;3T s -s a 3212
363
225221
41()()23216549T s s s s s s a ++-++=
再算出a 1、a 2、a 3的平均值即为物体运动的加速度。

(3)用v-t 图法：即先根据2T
s s 1)
(n n ++=
n
v ；求出打第n 点时纸带的瞬时
速度，再求出A 、B 、C 、D 、E 、F 各点的即时速度，画出如图的v-t 图线，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，米尺等。

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（即每隔5个时间间隔取一个计数点），是为求加速度时便于计算。

4．不要分段测量各段位移，可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。

所取的计数点要能保证至少有两位有效数字
测加速度和瞬时速度的几种经典方法
1.秒表，刻度尺22122s
s
at a t =
⇒=，偶然误差大 2.光电门。

2221
()()2b b t t a s
-∆∆= ，b 是挡光宽度（窄好），s 是两次挡光距离间隔（宽好），2t ∆第二
次挡光时间，1t ∆第一次挡光时间 3.打点计时器，逐差法，4561232
()()
9s s s s s s a T ++-++=
减少偶然误差的影响（奇数个数时舍头保
尾）
4.打点计时器，平均速度法，2012s v t at =+，两边同时除以t ，012s v at t =+，做s
t
t
-图，斜率二倍是加速度，纵轴截距是初速。

5用v-t 图法：即先根据2T
s s 1)
(n n ++=
n
v ；求出打第n 点时纸带的瞬时速度，再求出A 、B 、
C 、
D 、
E 、
F 各点的即时速度，画出如图的v-t 图线，图线的斜率即为物体运动的加速度。

例1、（2009广东理科基础）．“研究匀变速直线运动”的实验中，使用电磁式打点计时器(所用交流电的频率为50Hz)，得到如图8所示的纸带。

图中的点为计数点，相邻两计数点间还有四个点未画出来，下列表述正确的是（ ）A ．实验时应先放开纸带再接通电源B ．(S 6一S 1)等于(S 2一S 1)的6倍 C ．从纸带可求出计数点B 对应的速率 D ．相邻两个计数点间的时间间隔为0．02s
s
【读题分析】了解打点计时器实验的装置和工作原理;纸带匀变速直线运动，相邻的时间间隔位移之差相等;根据中间时刻速度等于一段过程中的平均速度可求出某点的瞬时速度;由频率可计算两基数点间的时间 【答案】C
【学生笔记】（1）使用打点计时器时，先接通电源再释放纸带 （2）对做匀变速直线运动的物体有2)(aT n m x x n m -=-
（3）根据中间时刻速度等于一段过程中的平均速度可求出某点的瞬时速度 2T
s s 1)
(n n ++=
=v v n （4）每隔四各点选取一个计数点，则相邻两计数点间时间间隔为0.1s
【难易程度】易
2（2010重庆）某同学用打点计时器测量做匀加速直线运动的物体的加速度，电源频率f=50Hz 在线带上打出的点中，选出零点，每隔4个点取1个计数点，因保存不当，纸带被污染，如是22图1所示，A 、B 、C 、D 是依次排列的4个计数点，仅能读出其中3个计数点到零点的距离：
A S =16.6mm
B S =126.5mm D S =624.5mm
若无法再做实验，可由以上信息推知：
① 相邻两计数点的时间间隔为__________S
② 打C 点时物体的速度大小为____________m/s(取2位有效数字) ③ 物体的加速度大小为__________(用S 、S 、S 、S 和f 表示)
（2）根据中间时刻速度等于一段过程中的平均速度可求出某点的瞬时速度 2T
s s 1)
(n n ++=
=v v n
（3）计算时注意单位的换算和有效数字的保留
【难易程度】中
3（2011上海）(5 分)为测量作匀加速直线运动小车的加速度，将宽度均为b 的挡光片A 、B 固定在小车上，测得二者间距为d 。

(1)当小车匀加速经过光电门时，测得两挡光片先后经过的时间1t ∆和2t ∆，则小车加速度
a = 。

(2)(多选题)为减小实验误差，可采取的方法是( ) (A)增大两挡光片宽度b (B)减小两挡光片宽度b (C)增大两挡光片间 距d (D)减小两挡光片间距
d
【读题分析】（1）光电门测量滑块瞬时速度的原理是遮光条通过光电门的速度可以用平均速【答案】（1）])(1
)(1[22
2t t d b ∆-∆ （2）BC
【学生笔记】对于用光电门测加速度的实验2221
(
)()2t t a s
-∆∆= ，b 是挡光宽度（窄好），
s 是两次挡光距离间隔（宽好），2t ∆第二次挡光时间，1t ∆第一次挡光时间
【难易程度】易
4（07北京理综）某同学用右图所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。

实验步骤如下： a ．安装好实验器材。

b ．接通电源后，让拖着纸带的小车沿平板斜面向下运动，重复几次。

选出一条点迹比较清晰的纸带，舍去开始密集的点迹，从便于测量的点开始，每两个打点间隔取一个计数点，如下图中0、1、2……6点所示。

c ．测量1、2、3……6计数点到0计数点的距离，分别记作：S 1、S 2、S 3……S 6。

d ．通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀速直线运动。

e ．分别计算出S 1、S 2、S 3……S 6与对应时间的比值
3
6121236
S S S S t t t t 、、……。

f ．以S t 为纵坐标、t 为横坐标，标出S t 与对应时间t 的坐标点，划出S
t
—t 图线。

结合上述实验步骤，请你完成下列任务： ①实验中，除打点及时器（含纸带、复写纸）、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下面的仪器和器材中，必须使用的有 和 。

（填选项代号）
A ．电压合适的50 Hz 交流电源
B ．电压可调的直流电源
C ．刻度尺
D ．秒表
E ．天平
F ．重锤
②将最小刻度为1 mm 的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在位置如图所示，则S 2＝ cm ，S 5＝ cm 。

21
【学生笔记】打点计时器，平均速度法，202s v t at =+，两边同时除以t ，02
v at t =+，做
s
t t
-图，斜率二倍是加速度，纵轴截距是初速。

【难易程度】难。