(实验)
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匀变速直线运动的探究学案(实验)
一、实验思想和方法
1、本实验要测匀变速直线运动的速度和加速度。
2、让谁做匀变速直线运动?怎样保证物体做匀变速直线运动?
3、在运动学中,求加速度的公式有
○1a= t
v v t 0 ,用此公式求加速度需测出v t 、v 0和t ,你用什么方法可测出v t 、v 0和t ?
○2a= ,用此公式求加速度需测出 ;
○3a= ,用此公式求加速度需测出 ;
○4a=△x/t 2
,用此公式求加速度需测出△x 和T ,△x 和T 用 测出。
○5用文字叙述公式a=△x/T 2
: 。
○6比较以上四个求加速度的公式知,用公式 测加速度,实验方法最简便。
(我们在选择实验方法时,总是要考虑简便易行。
)
二、基本仪器使用
1、打点计时器的使用
○1使用打点计时器时,纸带应穿过______,复写纸应套
在______上,并要压在纸带______面,应接______V
的 电源。
打点时应先___ 再 纸带。
○2我国交流电的频率为50Hz ,因此打点计时器每隔
______s 打一个点。
2、电火花打点计时器
电火花计时器是利用 在纸带上打出小孔而显示点迹的 仪器, 使用时应接在______V 的 电源上。
三、器材及步骤
四、数据处理
0 1 2 3 4 5 6
1、选取计数点
○1在处理纸带时为什么不用自然点,而要选取计数点?
○2怎样选取计数点?
2、求加速度采用逐差法
○1什么叫逐差法----------------------------------------------
○2为什么要用逐差法--------------------------------------------------------------------------
○3写出用逐差法求加速度的表达式
3、由打点纸带可求出物体在各计数点的速度
(1)求速度的方法:,公式:。
(2)已知物体在各计数点的速度,可以用图像法求物体的加速度
○1做速度时间图像可求出物体的加速度。
○2速度时间图像是一条线,在图像中表示物体的加速度。
○3做图像时应该让尽可能多的点,或均匀分布在的两侧。
五、当堂检测:
1、根据打点纸带,可以直接从纸带上得到的物理量是
A、时间间隔
B、位移
C、加速度
D、平均速度
2、打点计时器的打点周期取决于
A、交流电压的高低
B、交流电压的频率
C、永久磁铁的磁性强弱
D、振针与复写纸之间的距离
3.测匀变速直线运动加速度的实验中,接通电源与让纸带随物体开始运动,这两个操作的时间关系应当是
A.先接通电源,后释放纸带B.先释放纸带,后接通电源
C.释放纸带的同时接通电源D.先释放纸带或先接通电源都可以
4.在“研究匀变速直线运动”的实验中,电磁打点计时器使用____ (选填“直流”或“交流”)电源,它每隔0.02s打一次点.图示是实验得到的一条点迹清晰的纸带,A、B、
C、D为四个计数点,相邻两个计数点之间还有4个点未画出,则相邻两个计数点间的
时间间隔是___ s.经测量知道AB=2.20cm,BC=3.80cm,根据以上数据,可知打点计时器打下B点时物体的速度等于___________m/s.
O A B C D
5、如图是某同学测量匀变速直线运动的加速度时,从若干纸带中选中的一条纸带的一部分,他每隔4个点取一个计数点,图上注明了他对各计数点间距离的测量结果.所接电源是频率为50Hz 的交流电.
⑴为了验证小
车的运动是匀变速运动,请进行下列计算,填入表内(单位:cm )
各位移差与平均值最多相差______cm ,由此可以得出结论:小车的运动是________. ⑵两个相邻计数点间的时间间隔 s.
⑶物体的加速度的计算式 ,加速度为 m/s2. ⑷计算打计数点B 时小车的速度vB=______m/s .
⑸在图中绘出v-t 图线,并确定物体的加速度 m/s2.
6、如图为物体运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s ,其 中X 1=7.05cm 、X 2=7.68cm 、X 3=8.33cm 、X 4=8.95cm 、X 5=9.61cm 、X 6=10.26cm ,则A 点 处瞬时速度的大小是 ___m/s ,小车运动的加速度计算表达式为_____________,加 速度的大小是_______m/s 2(计算结果保留两位有效数字)。
x 1 x 2 x 3 x 4 x 5 S 6 A
7、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.
为了算出速度,合理的方法是( )
A 、根据任意两计数点的速度公式a =Δv/Δt 算出加速度
B 、根据实验数据,画出v-t 图象,量出其倾角,由公式a =tan α算出加速度
C 、根据实验数据,画出v-t 图象,由图线上任意两点所对应的速度,用公式 a =Δv/Δt 算出加速度
D 、依次算出通过连续两计数点间的加速度,算出平均值作为小车的加速度
8.在研究小车匀变速运动规律时,某同学根据所学知识设计了如下实验步骤:
A.把打点计时器固定在斜面上,连接好电路;
B.把小车停放靠近打点计时器,接通电源后放开小车;
C.换上纸带,重复三次,选择一条较理想的纸带;
D.把纸带穿过打点计时器,并把它的一端固定在小车车尾;
E.断开电源,取下纸带.
(1)合理的实验顺序应为 .
如图示为小车运动情况的纸带,图中A 、B 、C 、D 、E 、F 、G 为相邻的计数点,相邻计数 点间有四个点未画出则(2)相邻两记数点间的时间间隔为 s.
(3)则C 点的瞬时速度为V C = m/s ,
(4)小车运动的加速度a = m/s 2 (V 和a 均保留两位有效数字)
3.10 A. B. C. D. E. F. G. 1.30 单位: cm
5.38
8.16 11.45 15.26
实验答案:1.AB 2.B 3.A 4、交流 0.1 0.3
5解:
6.[0.86,()()21236549T x x x x x x a ++-++=,0.64]
7、【解析】方法A 偶然误差较大;方法D 实际上也仅由始末两段位移决定,偶然误差也较大;只有C 充分利用画出的v-t 图象的各次数据,减少了偶然误差.而B 量v-t 图象的倾角,由tan α求加速度是不妥的,因为物理学的图象中纵横坐标的分度选取往往不是相同的,是由我们自己随意定大小的,不像数学中的纯坐标.答案C
【方法提炼】运用图象处理物理问题时,要注意图象所表示的物理意义,同时特别注意不要将图象纯数学化.
8.(1) ADBEC ,(2) 0.1 (3) 0.20 (4分) (4) 0.50 (4分)。