24時利用逐差法計算勻變速直線運動的加速度

1、編寫：劉玉升 王國安 審定：高一物理備課組高一 班 第 組 姓名 小組評價 教師評價 自學(xué)使能力提升 展示讓神采飛揚編寫時間：2016年 10 月25 日授課時間：2016年 月 日共 1 課時目標與問題學(xué)習目標1.知道紙帶上記錄了運動物體的時間和位移信息，其中位移是需要通過測量得到的物理量，時間不需要通過測量就可以直接得出。2.能根據(jù)紙帶判斷物體的運動性質(zhì)。3.學(xué)會并掌握“逐差法”求加速度的方法。4.學(xué)會運用“兩段法”計算加速度的方法。5.會分析比較不同方法之間的優(yōu)缺點，并能對不同方法所求出的加速度進行準確的評估。學(xué)習重點1.根據(jù)紙帶判斷物體的運動性質(zhì)。2.掌握“逐差法”求加速度的方法。3.

2、學(xué)會運用“兩段法”計算加速度的方法。學(xué)習難點逐差法求加速度的理解與運用課時安排1教學(xué)用具教學(xué)過程流程學(xué)習內(nèi)容教師點撥學(xué)生筆記自學(xué)與釋疑用打點計時器研究物體的運動規(guī)律是中學(xué)物理常用的方法，要探究物體運動規(guī)律，就要分析打出的紙帶，紙帶分析時要做的工作一般有：1.判定物體的運動性質(zhì)（1）若紙帶上各相鄰點間距相等，則物體做勻速運動.（2）若相鄰計數(shù)點時間間隔為T，計算各個連續(xù)相等時間內(nèi)位移的差x，若x=aT2（恒量），則物體做勻變速直線運動.2.某點瞬時速度的計算根據(jù)在勻變速直線運動中，某段時間內(nèi)的平均速度等于該段時間中點時刻的瞬時速度：vn=即n點的瞬時速度等于（n1）點和（n+1）點間的平均速度.

3、3. 加速度的計算：一般有三種方法由于物體做勻變速運動，所以滿足在連續(xù)相等的時間間隔內(nèi)位移差相等，即x=aT2可得a=.但利用一個x求得的加速度偶然誤差太大，為了減小實驗中的偶然誤差，分析紙帶時，紙帶上的各段位移最好都用上，方法如下：x1x2x3x4x5x6123456（1）利用“逐差法”求加速度(a)如圖所示，若為偶數(shù)段，設(shè)為6段，則，然后取平均值，即或由直接求得；(b)若為奇數(shù)段，則中間段往往不用，如5段，則不用第三段，則，然后取平均值，即；或去掉一段變?yōu)榕紨?shù)段由（2）利用“兩段法”求加速度假設(shè)已測量出某段紙帶上的S1 、S2 、S3 、S4 、S5 、S6， 如圖1 所示， 計算加速度過

4、程：（3）圖像法先求出第n點時紙帶的瞬時速度（一般要5點以上），然后作出圖像，用圖像的斜率求物體運動的加速度。記錄：練習與探究探究一 在“用打點計時器測小車加速度”實驗中，某同學(xué)的實驗操作步驟如下，試找出其中的錯誤和遺漏的步驟(遺漏步驟可編上序號G)A拉住紙帶，將小車移到靠近打點計時器的一端后，放開紙帶，再接通電源B將打點計時器固定在長木板無滑輪一端，并接好電路C把一條細繩拴在小車上，細繩跨過定滑輪，下面吊著適當?shù)你^碼D取下紙帶，再斷開電源E將紙帶固定在小車尾部，并穿過打點計時器的限位孔F從所打的紙帶中選取理想的紙帶進行測量分析錯誤遺漏：_； ；G._；正確的步驟順序為_。探究二 在用電火花計

5、時器“探究小車加速度”的實驗中，圖3甲是一次記錄小車運動情況的紙帶，圖中A、B、C、D、E為相鄰的計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間還有四個點未畫出(電源頻率為50 Hz)（1） 根據(jù)運動學(xué)有關(guān)公式可求得vB m/s，vC_ m/s，vD m/s.(保留三位有效數(shù)字)（2）利用求得的數(shù)值在圖乙所示坐標紙上作出小車的vt圖象(從打A點時開始計時)利用紙帶上的數(shù)據(jù)求出小車運動的加速度a_ m/s2.(保留三位有效數(shù)字)（3）將圖線延長與縱軸相交，交點的縱坐標是0.12 m/s，此交點的物理意義是：_。探究三 在用頻閃照相法“探究小車加速度”的實驗中一小球在桌面上從靜止開始做加速直線運動，現(xiàn)用高速攝影機在同一底片

6、上多次曝光，記錄下小球每次曝光的位置，并將小球的位置編號，如圖2甲所示，1位置恰對應(yīng)小球剛開始運動的瞬間，作為計時起點攝影機連續(xù)兩次曝光的時間間隔均相同，小球從1位置到6位置的運動過程中經(jīng)過各位置的速度分別為v10，v20.06 m/s，v3_ m/s，v40.18 m/s，v5_ m/s.在圖乙所示的坐標紙上作出小球的速度時間圖象(保留描點痕跡)探究四 用電火花計時器測重力加速度某同學(xué)用圖1所示的裝置測定重力加速度：（1）電火花計時器的工作電壓為_，打點周期是_s（2）打出的紙帶如圖2所示，實驗時紙帶的_端應(yīng)和重物相連接。（選填“甲”或“乙”）（3）紙帶上取連續(xù)的1至9點為計時點，由紙帶上所

7、給的數(shù)據(jù)可計算出實驗時的加速度為_ m/s2（4）當?shù)氐闹亓铀俣葦?shù)值為9.8m/s2，請列出測量值與當?shù)刂亓铀俣鹊膶嶋H值有差異的一個原因 。 探究五 用滴水法測重力加速度，用滴水法可以測定重力加速度的值，方法是：在自來水龍頭下面 固 放一擋板，如圖B-1所示，仔細調(diào)節(jié)水龍頭，使得前一個水滴滴在擋板上的同時，下一個水滴剛好 開始下落。首先量出水龍頭口離擋板的高度h，再用秒表計時，計時的方法是：當聽到某一水滴滴在 擋板上的聲音的同時，開啟秒表開始計時，并數(shù)“1”，以后每聽到一滴水聲，依次數(shù)“2、3、4”，一 直數(shù)到“n”時，按下秒表按鈕停止計時，讀出秒表的讀數(shù)t.（ （1）寫出用上述

8、方法測量重力加速度g的表達式g=_；（ （2）為了減小誤差，改變h的數(shù)值，測出多組數(shù)據(jù)，記錄在表格中：（表格中的t是水滴從水龍頭口到擋板所用的時間，即水滴在空中運動的時間），請在圖B-2所示的坐標紙中作出適當?shù)膱D象，并利用圖象求出重力加速度的值g= （要求保留兩位有效數(shù)字）展示與反饋使用打點計時器的九大注意事項1打點計時器使用的電源是交流電源，電磁打點計時器的電壓是6 V以下，電火花計時器的電壓是220 V.2打點計時器在紙帶上應(yīng)打出輕重合適的小圓點，如遇到打出的是短線、重復(fù)點或點跡不清晰，應(yīng)調(diào)整振針距復(fù)寫紙的高度，使之適當3復(fù)寫紙不要裝反，每打完一條紙帶，應(yīng)調(diào)整一下復(fù)寫紙的位置，若點跡不夠清

9、晰，應(yīng)考慮更換復(fù)寫紙4紙帶應(yīng)平順，減小摩擦阻力，從而起到減小誤差的作用5使用打點計時器，先將打點計時器固定在實驗臺上，接通電源，待打點計時器穩(wěn)定后再放開紙帶6使用電火花計時器時，墨粉紙?zhí)自诩埍P軸上，把紙帶穿過限位孔；使用電磁打點計時器時，應(yīng)讓紙帶通過限位孔，壓在復(fù)寫紙下面7處理紙帶數(shù)據(jù)時，密集點的位移差值測量起來誤差大，應(yīng)舍去；一般以每五個點(或每隔四個點)取一個計數(shù)點8描點作圖時，應(yīng)把盡量多的點連在一條直線(或平滑曲線)上，不能連在線上的點應(yīng)分居在線的兩側(cè)，誤差過大的點可以舍去9打點計時器不能長時間連續(xù)工作每打完一條紙帶后，應(yīng)立即切斷電源待安裝好紙帶后，再次接通電源并進行實驗因打點計時器是按

10、間歇工作設(shè)計的，故長期工作可能會因線圈發(fā)熱而損壞測評與小結(jié)1電磁打點計時器是一種使用_電源的計時器，它的工作電壓是_，當電源頻率是50 Hz時，它每隔_打一次點使用打點計時器時，紙帶應(yīng)穿過_，復(fù)寫紙應(yīng)套在_上，并要放在紙帶的_面；應(yīng)把_電源用導(dǎo)線接在_上；打點時應(yīng)先_，再讓紙帶運動2.如圖4所示是用電磁打點計時器測定勻加速直線運動的加速度時得到的一條紙帶，測量出AB1.2 cm，AC3.6 cm，AD7.2 cm，計數(shù)點A、B、C、D中，每相鄰兩個計數(shù)點之間有四個點未畫出，以下說法正確的是()A電磁打點計時器是只能記錄時間而不能記錄位移的儀器B若電源頻率f50 Hz，則每相鄰的兩個計數(shù)點之間的

11、時間間隔為0.1 sC打B點時紙帶的速度vB0.20 m/s D本實驗也可以采用電火花計時器3.實驗小組在用打點計時器測定勻變速直線運動的加速度的實驗中，得到一條紙帶如圖3所示，A、B、C、D、E、F、G為計數(shù)點，相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1 s，利用刻度尺已經(jīng)測量得到x11.20 cm，x21.60 cm，x31.98 cm，x42.38 cm，x52.79 cm，x63.18 cm.(1)根據(jù)給出的實驗數(shù)據(jù)，判斷該實驗小組使用的刻度尺的最小刻度是什么？(2)計算運動物體在B、C、D、E、F各點的瞬時速度 (3)試作出vt圖象，并由圖象求物體的加速度ABCDEO010203040cm圖24.某組學(xué)生研究小車從斜面上滑下實驗，得到如圖2所示的紙帶，紙帶上的計數(shù)點用O、A、B、C、D、E表示根據(jù)圖上數(shù)據(jù)，可判斷小車做 運動，小車經(jīng)過B點時的速度是_cm/s，小車經(jīng)過D點時的速度是_cm/s(相鄰計數(shù)點間的時間間隔為0.1s