实验(测匀变速直线运动的加速度)

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2132........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 ：2Ts s 1)(n n ++==v v n ；如Ts s v c 232+=(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223T 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 321236322522141()()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2Ts s 1)(n n ++=nv ；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。

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。

1测定匀变速直线运动的加速度（高考物理力学实验）组卷老师：莫老师一．实验题（共50小题）1．某同学用如图1所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。

（1）用细绳将沙和沙桶通过滑轮与小车连接，调节斜面的倾角θ，使小车沿斜面向下做匀速直线运动，用天平测出沙和沙桶的总质量m；（2）保持斜面倾角θ不变，取下沙和沙桶，接通电源，在靠近打点计时器处重新释放小车。

（3）图2是该同学实验中打出的一条纸带的一部分，打点计时器电源的频率为50Hz，相邻两计数点间还有4个计时点未画出。

设上图自左到右的六组数据依次表示为x1、x2、x3、…，由于这些数据满足关系式，可以判断小车沿斜面向下做运动。

若测得沙和沙桶的总质量为310g，则小车的质量为kg（结果保留三位有效数字，重力加速度取9.8m/s2）。

（4）在上述实验中，以下说法正确的是。

（填正确答案标号）A．小车的质量应远大于沙和沙桶的质量B．连接小车、沙和沙桶的细绳与斜面应保持平行C．打点计时器的电源应选取220V交流电D．实验过程需用秒表计时2．某实验小组利用如图甲所示装置测定当地重力加速度的数值。

实验开始时，小钢球被电磁铁吸引静止不动，光电门位于钢球的下方，二者的中心处在同一竖直线上。

将此时钢球球心位置记为A点，光电门中心位置记为O点，AO间距离为h。

（1）使用螺旋测微器测定小钢球的直径如图乙所示，可知钢球直径大小为d= mm；（2）断开电磁铁开关，小钢球由静止开始下落，下落过程中通过位于O点处光电门，由数字计时器记录钢球通过光电门的时间△t．可由表达式v=得到小钢球球心通过光电门时的瞬时速度；（3）将光电门向下移动一小段距离后，重新释放小钢球，记录小钢球通过光电门时数字计时器显示的时间△t1和此时光电门与O点间距离x1；（4）重复步骤（3），得到若干组△t和x的数值；（5）在﹣x坐标中描点连线，得到如图丙所示直线并计算出其斜率大小为1.6×105，根据此斜率值，可以得到当地重力加速度的数值为m/s2：（6）本实验在获得钢球球心通过光电门时的瞬时速度时存在误差，测量的速度值（填“大于”、“等于”或“小于”）球心通过光电门时的瞬时速度的真实值：（7）下列可以减小速度误差的方式有A．增大AO间的距离hB．减小AO间的距离hC．换用直径大一些的小钢球D．换用直径小一些的小钢球3．回答下列问题：（1）某同学用电磁打点计时器测匀变速直线运动的加速度，电磁打点计时器的工作电源为A．220V交流电B．6V以下交流电C．220V直流电D．6V以下直流电（2）实验中打点计时器每隔0.02s打一个点，打出的纸带如图所示，则可大致判断小车做（填“匀速”或“匀变速”）直线运动，这是因为；计算小车的加速度大小a=m/s2（保留两位有效数字）。

实验：测定匀变速直线运动的加速度1.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50 Hz，下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所代表时刻的即时速度大小4=v________m/s，小车的加速度大小a=________2m/s.2.某同学利用图甲所示装置做测定匀变速直线运动的加速度实验。

(1)实验过程中,下列做法必要或正确的是_______。

A.将长木板调成水平B.先释放小车,后接通电源C.从图示位置释放小车,让钩码带动小车运动D小车的质量不需要远大于钩码的总质量(2)图乙所示为某次实验得到的一条纸带,打点计时器所接交流电源频率为50 Hz,两计数点间的距离测量结果已标出,则小车在计数点D所代表时刻的瞬时速度大小为_______m/s,小车的加速度大小为_______2m/s。

(结果均保留两位有效数字) 3.某同学在“利用打点计时器测量匀变速直线运动的加速度”的实验中,用打点计时器记录了被小车拖动的纸带的运动情况,在纸带上确定出A B C D E F G、、、、、、共7个计数点。

相邻计数点间的距离如图所示,每两个相邻的计数点之间的时间间隔为0.1 s。

(本题计算结果均保留3位有效数字)(1)在实验中,使用打点计时器时应先___________再__________(填“释放纸带”或“接通电源”)。

(2)试根据纸带上各个计数点间的距离,每隔0.1 s测一次速度,计算出打下D点时小车的瞬时速度,并将这个速度值填入下表。

(3)将B C D E F、、、、各个时刻的瞬时速度标在如图直角坐标系中,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。

(4)根据图像求出小车的加速度大小是________2m/s。

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一、实验目的1.学习和掌握匀变速直线运动的规律和特点；2.了解加速度的概念及测量方法；3.通过实验操作，培养实际动手能力和数据分析能力。

二、实验原理匀变速直线运动是指物体在任意相等的时间内速度的变化量相等的直线运动。

其加速度 a 定义为：a = Δv/Δt其中Δv 是物体在相等时间内速度的变化量，Δt 是时间间隔。

三、实验设备1.打点计时器；2.纸带和重锤；3.刻度尺；4.电源；5.小车；6.轨道及固定装置。

四、实验步骤1.将打点计时器固定在轨道的一端，并连接电源；2.将小车放在轨道上，靠近打点计时器，在车的一端挂上重锤；3.打开打点计时器，释放重锤，小车在重力作用下开始沿着轨道做匀加速直线运动；4.在纸带上打下一系列点，关闭打点计时器；5.取下纸带，用刻度尺测量各点间的距离，并计算小车的加速度。

五、实验数据分析1.记录各点的数据，包括时间间隔和对应的位移；2.根据测量数据计算加速度；3.分析加速度的变化趋势和规律；4.根据实验结果讨论匀变速直线运动的特点。

六、实验结论通过本实验，我们了解了匀变速直线运动的规律和特点，掌握了加速度的概念及测量方法。

实验结果表明，小车在重力作用下沿着轨道做匀加速直线运动，其加速度恒定不变。

实验结果与理论值接近，证明了实验方法的正确性。

七、实验注意事项1.实验前应检查设备是否牢固、稳定，确保实验安全；2.在使用打点计时器时，应注意操作顺序和步骤，避免因电源故障等原因影响实验结果；3.在使用刻度尺测量纸带上的点间距时，应尽量减小人为误差，保证测量结果的准确性；4.在处理实验数据时，应注意数据的单位和有效性，避免因数据错误导致结论错误。

八、实验误差分析本实验的误差主要来源于以下几个方面：1.打点计时器的计时误差：由于打点计时器本身存在一定的计时误差，因此会导致加速度测量结果的不精确；2.纸带与打点计时器之间的摩擦力：纸带与打点计时器之间存在摩擦力，会影响小车的运动速度和加速度的测量结果；3.重锤的质量：重锤的质量会影响小车的加速度，因此选择合适的重锤质量对实验结果有很大影响。

实验一：匀变速直线运动的实验目的：研究匀速直线运动,分析加速度、瞬时速度的求法原理: a =△S/ T2 = x m-x n/（m-n）T2;v n=x n+x n+1/2T实验器材：打点计时器（f=50Hz）、木板、小车、滑轮、钩码、纸带。

实验装置：实验步骤：一：木板平放，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定，连接好电路。

二：穿纸带；挂钩码。

三：先连接电源，然后放开小车，让小车拖动纸带运动，打完一条后立即关闭电源。

四：换纸带，再做一次。

实验注意点：1.固定打点计时器时，应让限位孔处再长木板的中央位置。

2.滑轮不能过高，细线应与木板平行。

3.小车应由紧靠打点计时器处开始释放，在撞击长木板末端前应让小车停止运动，防止小车从木板上掉下来。

4.先接通电源，后让纸带运动。

5.打点结束后立即关闭电源。

纸带分析：开头过于密集的点舍掉，从清楚的点开始，每隔五个间隔取一个计时点，然后取6个点，进行标号。

列入表格记录数据，求出各点瞬时速度，画出v-t图像（坐标轴、描点、连线、与坐标轴交点、斜率a）。

计算过程要注意单位要为国际单位制单位，多次实验求平均值。

习题演练一、某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了几条较为理想的纸带，已将每条纸带上每5个几十点取好了一个计数点，即两个计数点之间的时间间隔为0.1s，依次打点先后编为0、1、2、3、4、5。

由于不小心，纸带被撕断了，如图所示，请根据给出的A、B、C、D四段纸带回答：1.从纸带A上撕下的那段应该是B、C、D三段纸带中的。

2.打A纸带时，物体的加速度是。

二、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的频率为50Hz，记录小车运动的纸带如图所示，在纸带上选择6个计时点A、B、C、D、E、F、，相邻两记数点之间还有四个点未画出，各点到A点的距离依次是2.0cm、5.0 cm、9.0 cm、14.0 cm、20.0 cm.1.根据学过的知识可以求出在B点的速度，CE间的平均速度是；2.以打A点为计时起点，建立v-t坐标系如右图所示，请在图中做出小车运动的速度与时间的关系图线。

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。

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。

打点计时器测加速度试验一利用打点计时器测量匀变速直线运动中的加速度【实验目的】1. 练习使用打点计时器2. 会通过纸带求物体在某段时间内的平均速度3. 使用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度【实验器材】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。

【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、s、s、……为相邻两计数点123间的距离，若?s,s-s,s-s,……=恒量，即若连续相等的时间2132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)利用中间时刻的瞬时速度等于这段时间的平均速度的大小，用公式分别计算出1，2点的瞬时速度。

再用加速度的定义:再算出a、a、a的平均值即为物体运动的加速度。

123(2)v-t图象法:即先根据求出打第n点时纸带的瞬时速度，后作出v-t图线，图线的斜率即为物体运动的加速度。

【实验步骤】(1)把附有定滑轮的长木板放在实验桌上，把打点计时器固定在长木板上，并连接好电路。

(2)跨过定滑轮的细绳一端上合适的钩码，另一端拴在小车的前端，把纸带穿过打点计时器，固定在小车的后面。

(3)把小车靠在打点计时器处，先接通电源，等打点稳定后释放小车，使它带着纸带运动，在纸带上打出一系列的点，随后关闭电源。

(4)取下纸带，利用比较清晰的一段，确定要研究的初、末位置分别测量位移S1, S2 S3..........和数时间间隔T,并利用公式计算它们的瞬时速度，再利用作图法画v-t图像求斜率。

【数据记录】:位移 S1 S2 S3 S4 S5 S6 S7 S8 S9【计算速度】速度 V1 V2 V3 V4 V5 V6 V7 V8用描点法做v-t图像并求斜率 a==【注意事项】1、纸带打完后及时断开电源。

实验：研究匀变速直线运动基础知识归纳1.实验目的(1)练习使用电磁打点计时器或电火花计时器，学会用打上点的纸带研究物体的运动情况. (2)测出匀变速直线运动的加速度. 2.实验原理(1)电磁打点计时器和电火花计时器都是使用电磁打点计时器和电火花计时器都是使用 交流交流 电源的计时仪器，电磁打点计时器的工作电压是的工作电压是 4～6 V ，电火花打点计时器的工作电压是，电火花打点计时器的工作电压是 220 V .当电源频率是50 Hz 时，它每隔它每隔 0.02 s 打一次点. (2)若纸带上相邻点间的位移差x n ＋1－x n ＝ 0 ，则物体做匀速直线运动.若x n ＋1－x n ＝ C (非零常数) ，则物体做匀变速直线运动. (3)根据纸带求加速度的方法：根据纸带求加速度的方法：用“逐差法”求加速度.设相邻计数点间的距离分别为x 1、x 2、x 3、x 4、x 5、x 6，根据x 4－x 1＝x 5－x 2＝x 6－x 3＝ 3aT 2 (T 为相邻计数点间的时间间隔)求出a 1＝2143 T x x -、a 2＝2253T x x -、a 3＝ 3 236Tx x -，再算出a 1、a 2、a 3的平均值，就是物体运动的加速度. 3.实验器材电火花打点计时器(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. 4.实验步骤(1)安装实验装置(如图所示). (2)接通电源，释放小车，重复打纸带三条. (3)挑选纸带，确定计数点，测相邻间距. (4)用逐差法求加速度. 5.注意事项(1)计时器打出的点不清晰，可能是计时器打出的点不清晰，可能是 电压偏低电压偏低 或 振针位置不合适振针位置不合适 . (2)打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如果打出的是短横线，应调整一下振针距复写纸的高度，使之增大一些. (3)计时器打点时，应先计时器打点时，应先 接通电源接通电源 ，待打点稳定后，再，待打点稳定后，再 拉动纸带拉动纸带 . (4)拉动纸带前，应使拉动端停靠在拉动纸带前，应使拉动端停靠在 靠近打点计时器靠近打点计时器 的位置. (5)小车的加速度应适当大些，可以减小长度的测量误差，加速度大小以能在约50 50 cm cm 的纸带上清楚地取出7～8个计数点为宜. 重点难点突破一、对实验操作步骤及注意事项的理解和掌握要熟练实验的操作过程，特别注意减少实验误差的操作技巧. 二、数据分析与处理1.由纸带判断物体做匀变速直线运动的方法：如图所示，A 、B 、C 、D 、…为时间间隔相等的各计数点，x 1、x 2、x 3、…为相邻两计数点间的距离，若Δx ＝x 2－x 1＝x 3－x 2＝…＝常数，即若两连续相等的时间间隔里的位移之差为恒量，则与纸带相连的物体的运动为匀变速直线运动. 2.由纸带求物体运动加速度的方法由纸带求物体运动加速度的方法(1)根据Δx ＝x 2－x 1＝x 3－x 2＝…＝aT 2(T 为相邻两计数点间的时间间隔)，求出a ＝2T xD ，然后求平均值. (2)用逐差法求加速度：根据x 4－x 1＝x 5－x 2＝x 6－x 3＝3aT2 求出a 1＝2143T x x -、a 2＝2253T x x -、a 3＝2363T x x -，再算出a 1、a 2、a 3的平均值a ＝3321a a a ++即为物体运动的加速度. (3)用v-t 图象法，先根据匀变速直线运动某段时间中点的瞬时速度等于这段时间的平均速度v n ＝T x x n n 21++，求出打第n 个点时纸带的瞬时速度，然后作出v-t 图象，图线的斜率即为物体运动的加速度：a ＝t vDD . 以上三种求a 方法中，方法(1)求法误差较大，如果所测数据多一般选取方法(2)、(3). 三、研究匀变速直线运动的其他方法研究匀变速直线运动，除了运用纸带数据分析法之外，我们还可以通过频闪照相法、滴水法等进行分析研究. 典例精析典例精析1.实验操作步骤及注意事项【例1】在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中，按照实验进行的先后顺序，将下述步骤的代号填在横线上下述步骤的代号填在横线上 . A.把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面B.把打点计时器固定在长木板的没有滑轮的一端，并连好电路把打点计时器固定在长木板的没有滑轮的一端，并连好电路C.换上新的纸带，再重做两次换上新的纸带，再重做两次D.把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面把长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面E.使小车停在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动在靠近打点计时器处，接通电源，放开小车，让小车运动 F .把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边吊着合适的钩码G .断开电源，取出纸带断开电源，取出纸带【解析】正确的实验步骤是：把长木板平放在实验桌上，并用垫片把木板的一端垫高.把打点计时器固定在木板较高的一端，并连好电路.把穿过打点计时器的纸带固定在小车后.使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，打完一条纸带，断开电源，取下纸带，换上新纸带，再重做两次，即顺序为DBFAEGC. 【答案】DBFAEGC 【思维提升】对实验步骤可简化为：放置→固定→连接→先接后放，开始实验→重复实验→数据分析，同时要理解实验步骤中关键几步，如“固定时定滑轮要伸出桌面，打点计时器固定于远离定滑轮的一端；开始实验时先接通电源，后释放小车”等. 【拓展1】在“研究匀变速直线运动”的实验中，下列方法中有助于减少实验误差的是( ACD ) A.选取计数点，把每打5个点的时间间隔作为一个时间单位个点的时间间隔作为一个时间单位B.使小车运动的加速度尽量小些使小车运动的加速度尽量小些C.舍去纸带上开始时密集的点，只利用点迹清晰、点间隔适当的那一部分进行测量、计算计算D.适当增加挂在细绳下钩码的个数的个数【解析】选取计数点可以使用于测量和计算的相邻点的间隔增大，选取计数点可以使用于测量和计算的相邻点的间隔增大，在用直尺测量这些点间在用直尺测量这些点间的间隔时，在测量绝对误差基本相同的情况下，相对误差较小，因此A 正确；在实验中，如果小车运动的加速度过小，打出的点很密，长度测量的相对误差较大，测量准确性降低，因此小车的加速度应适当大些，而使小车加速度增大的常见方法是适当增加挂在细绳下钩码的个数，以增大拉力，故B 错，D 对；为了减少长度测量的相对误差，舍去纸带上过于密集，甚至分辨不清的点，因此C 项正确. 2.研究匀变速直线运动的其他方法【例2】两木块自左向右运动，现用高速摄影机在同一底片上多次曝光，记录下木块每次曝光时的位置，如图所示.连续两次曝光的时间间隔是相等的.由图可知可知 ( ) A.在时刻t 2以及时刻t 5两木块速度相同两木块速度相同B.在时刻t 3两木块速度相同两木块速度相同C.在时刻t 3以及时刻t 4之间某瞬时两木块速度相同之间某瞬时两木块速度相同D.在时刻t 4以及时刻t 5之间某瞬时两木块速度相同之间某瞬时两木块速度相同【解析】设连续两次曝光的时间间隔为t ，记录木块位臵的直尺最小刻度间隔长为l ，由图可以看出下面木块间隔均为4l ，木块做匀速直线运动，速度v ＝tl4.上面木块相邻时间间隔内木块的间隔分别为2l 、3l 、4l 、5l 、6l 、7l ，相邻相等时间间隔t 内的位移之差Δl ＝l ＝恒量， 所以上面木块做匀变速直线运动由某段时间内的平均速度等于中间时刻的瞬时速度，可得t 2、t 3、t 4、t 5时刻的瞬时速度分别为：v 2＝t l t l l 25232=+ v 3＝t l t l l 27243=+ v 4＝t l t l l 29254=+ v 5＝tlt l l 211265=+ 可见速度v ＝tl4介于v 3、v 4之间，选项C 项正确. 【答案】C 【思维提升】(1)解决本题首先要具备一定的观察、分辨和信息提取能力，这也是近几年高考的考查热点. (2)熟练应用匀变速运动的一些重要结论，如Δx ＝aT 2，202t t vv v +=等可快速深入问题的实质，简化解题过程. 【拓展2】用滴水法可以测定重力加速度的值，方法是：在自来水龙头下面固定一块挡板A ，使水一滴一滴持续地滴落到挡板上，如图所示，仔细调节水龙头，使得耳朵刚好听到前一个水滴滴在挡板上的声音的同时，下一个水滴刚好开始下落.首先量出水龙头口离挡板的高度h ，再用秒表计时，计时方法是：当听到某一水滴滴在挡板上的声音的同时，开启秒表开始计时，并数“0”，以后每听到一声水滴声，依次数“1,2,…”,一直数到“n ”时,按下秒表按钮停止时，读出秒表的示数为t .写出用上述测量方法计算重力加速度g 的表达式：g ＝ 2hn 2/t 2 . 【解析】n 次响声间隔时间对应n 个水滴下落的时间间隔，所以一个水滴下落的时间T ＝t /n 由h ＝21gT 2得 g ＝22T h＝2hn 2/t 2 3.实验数据分析与处理【例3】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：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，分别记为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变速直线运动. e .分别计算出s 1、s 2、s 3、…、s 6与对应时间的比值66332211t s t s t s t s 、、、、 . f .以t s 为纵坐标、t 为横坐标，标出t s 与对应时间t 的坐标点，画出t s -t 图象.结合上述实验步骤，请你完成下列任务：结合上述实验步骤，请你完成下列任务：①实验中，除打点计时器(含纸带、复写纸)、小车、平板、铁架台、导线及开关外，在下列的仪器和器材中，必须使用的有列的仪器和器材中，必须使用的有 和 (填选项代号). A.电压合适的50 Hz 交流电源交流电源B.电压可调的直流电源C.刻度尺刻度尺D.秒表秒表E.天平天平 F .重锤重锤②将最小刻度为1 mm 的刻度尺的0刻度线与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. ③该同学在下图中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标，请你在该图中标出与2、5两个计数点对应的坐标点，并画出t s -t 图象. ④根据ts -t 图象判断，在打0计数点时，小车的速度v 0＝m/s ；它在斜面上运动的加速度a ＝ m/s 2. 【解析】①A ，C ②0刻度线和0计数点左端对齐，s 2是计数点0与2间的距离，读数时应注意从计数点2的左端读起，s 5同理.答案为(2.99～3.01)，(13.19～13.21). ③ts-t 如图所示. 26)26(＝TT T 4)26. 【思维提升】t -斜率为21a 【例4】在研究匀变速直线运动实验中，算出小车经过各计数点的瞬时速度如下表格所示计数点序号计数点序号1 2 3 4 5 6 计数点对应时刻(s) 0.1 0.2 0.3 0.40.5 0.6 通过计数点的速度(cm/s) 44.0 62.0 81.0 100.0 110.0 168.0 为了算出速度，合理的方法是为了算出速度，合理的方法是 ( ) ＝2T D 求出加速度，再取平均值，即为实验所。