第一章運(yùn)動(dòng)的描述

1、第一章 運(yùn)動(dòng)的描述第9節(jié) 實(shí)驗(yàn)：測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度目標(biāo)導(dǎo)航1.復(fù)習(xí)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的相關(guān)知識(shí)，會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器紙帶讀出某區(qū)間的平均速度與某點(diǎn)的瞬時(shí)速度；2.會(huì)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)量物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度；3.知道誤差的基本知識(shí)。課前預(yù)習(xí)自主學(xué)習(xí)1.實(shí)驗(yàn)步驟（1）一端附有_的長(zhǎng)木板放在實(shí)驗(yàn)桌上，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板的_.（2）紙帶穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的_，固定于小車的后面，細(xì)繩的一端拴在小車的前端，跨過(guò)定滑輪，另一端掛上適當(dāng)?shù)腳.（3）將小車停在_的位置，先_后釋放紙帶.（4）打完一次紙帶后立即_，換上紙帶，重復(fù)操作三次.2.數(shù)據(jù)處理（1）在三條紙帶中選取一條_的紙帶.為了便于測(cè)量，舍掉開(kāi)頭一些過(guò)于

2、密集的點(diǎn)跡，找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)作為_(kāi).（2）可以選擇相隔t的點(diǎn)為_(kāi)進(jìn)行測(cè)量，記入自己設(shè)計(jì)的表格，得出各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度.3.作出速度時(shí)間圖象（1）在_圖象中進(jìn)行描點(diǎn)，通過(guò)觀察思考，找出這些點(diǎn)的分布規(guī)律.（2）根據(jù)描點(diǎn)作出速度時(shí)間圖象.問(wèn)題發(fā)現(xiàn) 課堂突破探究1實(shí)驗(yàn)操作的有關(guān)問(wèn)題打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在使用時(shí)應(yīng)該注意哪些問(wèn)題？典例1在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度時(shí)， (1)在如下實(shí)驗(yàn)步驟中，正確合理的排列順序?yàn)?A把電火花計(jì)時(shí)器固定在桌子上B安好紙帶C松開(kāi)紙帶讓物體帶著紙帶運(yùn)動(dòng)D接通220V交流電源E按下脈沖輸出開(kāi)關(guān)，進(jìn)行打點(diǎn)(2)在安放紙帶時(shí)，要檢查墨粉紙盤(pán)是否已經(jīng)正確地套在 ，還要檢查是否夾在兩條紙帶之間?！練w

3、納反思】 探究2描繪與識(shí)別速度圖象圖象描點(diǎn)的原理是用平均速度替代該段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度作速度圖象時(shí),要注意作圖規(guī)范,包括坐標(biāo)軸上物理量、單位，恰當(dāng)?shù)臉?biāo)度、仔細(xì)描點(diǎn)、探究物理規(guī)律········BCDEFAO·典例2如圖是小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所得的一條紙帶 (A、B、C、D、E、F每相鄰的兩點(diǎn)間都有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出)，測(cè)得各段長(zhǎng)度為OA=6.05cm、OB=13.18cm、OC=21.40cm、OD=30.70cm、OE=41.10cm、OF=52.58cm，根據(jù)這些數(shù)據(jù)，求出B、C、D、E等

4、各點(diǎn)的速度，畫(huà)出速度圖象（取A點(diǎn)為計(jì)時(shí)開(kāi)始），并求出小車的加速度（打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源的頻率為50Hz）【歸納反思】 探究3逐差法求加速度讓我們?cè)賮?lái)仔細(xì)地研究一下實(shí)驗(yàn)時(shí)在紙帶上打出的點(diǎn)：(1)通過(guò)紙帶上打出的點(diǎn)怎樣判斷小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)？ (2)除了用根據(jù)速度-時(shí)間圖像求小車加速度，利用紙帶上打出的點(diǎn)還有其他的計(jì)算方法嗎？請(qǐng)做出分析與說(shuō)明。典例3左········6.046.436.817.20ABCDE右某同學(xué)利用電火花計(jì)時(shí)器探究由靜止開(kāi)始豎直下落的物體的運(yùn)動(dòng)他把重錘固定在紙帶下端，讓紙帶穿過(guò)電火花計(jì)時(shí)器，然后把紙帶

5、的上端用鐵夾子固定在鐵架臺(tái)上先調(diào)整電火花計(jì)時(shí)器的放電頻率為50Hz，再接通電源，使它工作起來(lái)，然后釋放紙帶重錘帶動(dòng)紙帶豎直下落，紙帶上被電火花打出一系列的點(diǎn)跡，如圖所示其中A、B、C、D、E是連續(xù)打出的幾個(gè)點(diǎn)，下面標(biāo)注的數(shù)字是相鄰兩點(diǎn)間的距離，單位是cm（1）重錘固定在紙帶的 端（選填“左”或“右”）（2）由紙帶上給出的幾個(gè)數(shù)據(jù)判斷，重錘的運(yùn)動(dòng)是不是勻變速直線運(yùn)動(dòng)？根據(jù)是什么？答： （3）根據(jù)紙帶給出的數(shù)據(jù)，求出重錘下落的加速度a= m/s2，以及電火花打C點(diǎn)時(shí)重錘的速度v= m/s【歸納反思】 探究4研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的其它常用方法（1）如圖所示是一小球運(yùn)動(dòng)的頻閃照片，頻閃的時(shí)間間隔為T(mén)=0

6、.05s，能否求出小球運(yùn)動(dòng)的加速度？x1x2x3x4x5x6vt（2）在利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器探究小車運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)在打出的紙帶上每5點(diǎn)取一個(gè)記數(shù)點(diǎn)，測(cè)出每?jī)蓚€(gè)相鄰記數(shù)點(diǎn)間的距離分別為x1、x2、x6，然后他把紙帶上x(chóng)1、x2、x6各段準(zhǔn)確地剪成6段，按如圖那樣貼在坐標(biāo)紙上，彼此不留間隙也不重疊，紙帶下端都準(zhǔn)確地與橫軸重合，x1的左邊準(zhǔn)確地與縱軸重合，橫軸為時(shí)間軸，縱軸為速度軸，該同學(xué)在這個(gè)圖中作出了v-t圖象，并由圖象求出了加速度a，請(qǐng)說(shuō)明他是如何作出速度圖象并求出加速度a的。典例4一個(gè)小球沿斜面向下運(yùn)動(dòng)，用每隔0.1s曝光一次的頻閃相機(jī)拍攝不同時(shí)刻小球位置的照片，如圖所示測(cè)得小球在A、B

7、、C、D各點(diǎn)相對(duì)于O點(diǎn)的位移分別為OA=8.20cm、OB=17.49cm、OC=27.90cm、OD=39.39cm，則小球運(yùn)動(dòng)的加速度有多大？OABCD當(dāng)堂展示1.利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定小車的加速度，如圖給出了該次實(shí)驗(yàn)中，從0點(diǎn)開(kāi)始，每5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的紙帶，其中1、2、3、4、5、6都為記數(shù)點(diǎn)。測(cè)得：S1=1.40cm，S2=1.90cm，S3=2.40cm，S4=2.90cm，S5=3.40cm，S6=3.90cm。 234567S1S2S3S4S5S6（1）在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)2、3、4、5、時(shí)，小車的速度分別為：V2= cm/s，V3= cm/s ， V4= cm/s，V5= cm/。 （

8、2）在右邊的坐標(biāo)紙上作出速度時(shí)間圖象(從計(jì)數(shù)點(diǎn)“1”開(kāi)始計(jì)時(shí))。（3）小車的加速度為 m/s2（取二位有效數(shù)字）。2.在用接在50 Hz交流電源上的打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的實(shí)驗(yàn)中，得到如圖所示的一條紙帶，從比較清晰的點(diǎn)開(kāi)始起，每5個(gè)打印點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，分別標(biāo)上0、1、2、3、4量得0與1兩點(diǎn)間的距離s1=30 mm，3與4兩點(diǎn)間的距離s4=48 mm，則小車在0與1兩點(diǎn)間平均速度為_(kāi)，小車的加速度為_(kāi).23450第9節(jié) 實(shí)驗(yàn)：測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度班級(jí) 姓名 評(píng)價(jià) 課時(shí)作業(yè)1. 在“探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”的實(shí)驗(yàn)中，為了減小測(cè)量小車運(yùn)動(dòng)加速度的相對(duì)誤差，下列措施中

9、有益的是（ ）A. 使小車運(yùn)動(dòng)的加速度盡量小一些B. 適當(dāng)增加掛在細(xì)繩下的鉤碼的個(gè)數(shù)C. 在同樣條件下打出多條紙帶，選其中一條最理想的進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算D. 舍去紙帶上較密集的點(diǎn)，然后選取計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算2. 在本節(jié)“實(shí)驗(yàn)：探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律”中，算出各計(jì)數(shù)點(diǎn)小車的瞬時(shí)速度如下表：計(jì)數(shù)點(diǎn)序號(hào)123456計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻t/s0.10.20.30.40.50.6小車的瞬時(shí)速度v/(cm· s-1)44.062.081.0100.0110.0168.0為了算出小車的加速度，最好的方法是（ ）A. 根據(jù)任意兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度，用公式算出加速度B. 依次算出連續(xù)兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度，算出平

10、均值作為小車的加速度C. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出vt圖象，量出其傾角，由公式算出加速度D. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出vt圖象，由圖象上任意兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度，用公式算出加速度MNbcda 3一個(gè)小車M上裝有一個(gè)滴墨水的容器，每分鐘滴出120滴墨水。重物N通過(guò)滑輪用繩拉動(dòng)小車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，小車經(jīng)過(guò)處，在桌面上留下一系列墨滴，如圖所示，測(cè)出ab=0.12m，bc=0.14m，cd=0.16m。則小車在b點(diǎn)、c點(diǎn)處的瞬時(shí)速度分別為_(kāi)m/s和_m/s。小車運(yùn)動(dòng)的加速度為_(kāi)m/s2。圖乙4某同學(xué)做“測(cè)定小車勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率是50Hz，在實(shí)驗(yàn)中得到點(diǎn)跡清晰的一條紙帶，他把某一

11、點(diǎn)記作，再選依次相鄰的6個(gè)點(diǎn)作測(cè)量點(diǎn)，分別標(biāo)以A，B，C，D，E，F(xiàn)，如圖甲所示如果測(cè)得C，D兩點(diǎn)相距2.70cm，D，E兩點(diǎn)相距2.90cm，則小車在打D點(diǎn)時(shí)的速度是 ms圖甲OABCDEF如果該同學(xué)分別算出小車打各點(diǎn)的速度，然后把數(shù)據(jù)標(biāo)示在vt圖像上(如圖乙所示)，由此圖像可求得小車的加速度a ms2 5在測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的實(shí)驗(yàn)中，用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄紙帶運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50Hz，圖 為做變速直線運(yùn)動(dòng)的小車帶動(dòng)的紙帶上記錄的 一些點(diǎn)，在每相鄰的兩點(diǎn)中間都有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà)出，時(shí)間順序取0、1、2、3、4、5六個(gè)點(diǎn)，用米尺量出1、2、3、4、5點(diǎn)到0點(diǎn)的距離分別是（單位

12、：厘米）8.78、16.08、21.87、26.16、28.94。由此可得出小車的加速度大小為 m/s2，方向 ，經(jīng)過(guò)2點(diǎn)速度為 6做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的小車，牽引一條紙帶通過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，交流電源的頻率為50Hz，由紙帶上打出的某一點(diǎn)開(kāi)始，每5個(gè)點(diǎn)剪下一段紙帶，按圖所示，使每一條紙帶下端與x軸重合，左邊與y軸平行，將紙帶段粘貼在直角坐標(biāo)系中，則小車運(yùn)動(dòng)的加速度是 m/s2（保留兩位有效數(shù)字）。交流臺(tái)在本節(jié)課學(xué)習(xí)中你還存在哪些疑難問(wèn)題？由本節(jié)課學(xué)習(xí)你引發(fā)了哪些新問(wèn)題？教師答疑教師評(píng)價(jià)批改日期第9節(jié) 實(shí)驗(yàn)：測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度參考答案課堂突破典例1解析:合理的順序應(yīng)為ABDEC墨粉紙盤(pán)應(yīng)套在紙盤(pán)

13、軸上，目的是使它可以轉(zhuǎn)動(dòng)，均勻地被利用墨粉紙盤(pán)夾在兩條紙帶之間，目的是使墨粉紙盤(pán)可以更好地轉(zhuǎn)動(dòng)典例2點(diǎn)撥：勻變速直線運(yùn)動(dòng)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度，就等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度（想一想：為什么？）小車的加速度可按例1所選的方法求出解析:B、C、D、E等各點(diǎn)的速度分別為v/(m·s-1)t/s00.10.20.30.40.50.60.81.01.2····圖2-1-4圖24cm/s=0.7675m/s cm/s=0.8760m/scm/s=0.9850m/s cm/s=1.094m/s速度圖象如圖2-1-4所示 由速度圖象上任意兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度，算

14、出加速度為=1.09m/s2點(diǎn)評(píng):在畫(huà)圖象時(shí)，為了拉開(kāi)坐標(biāo)值之間的距離，坐標(biāo)原點(diǎn)有時(shí)可以不從0開(kāi)始例如，本題的速度圖象為了拉開(kāi)速度值之間的距離，縱坐標(biāo)就是從0.6m/s開(kāi)始的典例3左········6.046.436.817.20ABCDE右點(diǎn)撥：用逐差法求加速度勻變速直線運(yùn)動(dòng)某段時(shí)間內(nèi)的平均速度，就等于這段時(shí)間中間時(shí)刻的瞬時(shí)速度解析：（1）紙帶左端的點(diǎn)跡密集，說(shuō)明重錘固定在紙帶的左端（2）由紙帶上給出的幾個(gè)數(shù)據(jù)判斷，重錘的運(yùn)動(dòng)是勻變速直線運(yùn)動(dòng)因?yàn)樵趯?shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)，相鄰的相等時(shí)間間隔內(nèi)的位移差相等，即BCABCDB

15、CDECD（3）由m/s2=9.625m/s2, m/s2=9.625m/s2,可得重錘下落的加速度 =9.625m/s29.63m/s2電火花打C點(diǎn)時(shí)重錘的速度m/s=3.31m/s點(diǎn)評(píng)：用逐差法求加速度時(shí)，若可利用的間隔數(shù)為偶數(shù)，可將計(jì)數(shù)點(diǎn)間隔平分成前后兩組；若可利用的間隔數(shù)為奇數(shù)，可將居中的間隔舍去，再將計(jì)數(shù)點(diǎn)間隔平分成前后兩組計(jì)算時(shí)，還應(yīng)注意公式的調(diào)整例如，若每組有三個(gè)間隔，則求加速度的公式中，分子上是相隔三個(gè)間隔的位移之差，因而分母上是3t2；而本例可利用的間隔只有四個(gè)，分為兩組，每組只有兩個(gè)，則求加速度的公式中，分子上是相隔兩個(gè)間隔的位移之差，因而分母上是2t2，不能搞錯(cuò)典例4點(diǎn)撥

16、：頻閃相機(jī)每隔0.1s曝光一次，故照片上出現(xiàn)的小球相鄰兩個(gè)像之間的時(shí)間間隔為0.1s解析：由 AB=OBOA=(17.498.20)cm=9.29cm, BC=OCOB=(27.9017.49)cm=10.41cm, CD=ODOC=(39.3927.90)cm=11.49cm，可得cm/s2=1.105m/s2,cm/s2=1.100m/s2,從而，小球運(yùn)動(dòng)的加速度m/s2=1.103m/s2點(diǎn)評(píng)：頻閃相機(jī)頻閃一次只記錄一個(gè)影像，事先要計(jì)劃主體運(yùn)動(dòng)速度和單張底片所需影像的數(shù)目，并以此為根據(jù)來(lái)較為精確地設(shè)定合適的頻閃次數(shù)與間隔由于照片尺寸不一定于實(shí)際情況相符，所以處理閃光照片時(shí)有時(shí)不能像處理紙

17、帶那樣用刻度尺直接測(cè)量?jī)砷W光點(diǎn)之間的距離，而應(yīng)該把該物體放在一背景坐標(biāo)中，物體的位移直接從坐標(biāo)上讀出這種實(shí)驗(yàn)方法與使用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器相比，避免了紙帶與限位孔間的摩擦阻力，增加了實(shí)驗(yàn)精度，缺點(diǎn)是器材要求高當(dāng)堂展示1.（1）16.50、21.50、26.50、31.50（2）略（3）0.480.52均可2. 0.3 m/s, 0.6 m/s2 解析： m/s=0.3 m/s,因?yàn)閟4-s1=3at2，所以a= m/s2=0.6 m/s2.課時(shí)作業(yè)1 BCD 解析：適當(dāng)增加掛在細(xì)繩下的鉤碼的個(gè)數(shù)，目的是使小車運(yùn)動(dòng)的加速度盡量大一些，在同樣條件下打出多條紙帶，選其中一條最理想的進(jìn)行測(cè)量和計(jì)算，舍去紙帶上較

18、密集的點(diǎn)，然后選取計(jì)數(shù)點(diǎn)進(jìn)行計(jì)算，這些都是可以減小偶然誤差2 D 解析：根據(jù)任意兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度，用公式算出加速度，偶然誤差較大依次算出連續(xù)兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度，算出平均值作為小車的加速度，實(shí)際上只用到了首尾兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度數(shù)據(jù)，中間各點(diǎn)的速度數(shù)據(jù)在計(jì)算中因相互抵消而丟失了，偶然誤差也較大用圖象法處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是減小偶然誤差的最好方法，但不能量角度算正切求加速度，因縱軸與橫軸的標(biāo)度不統(tǒng)一正確選項(xiàng)為D3;解析：由已知:滴水的周期為T(mén)=0.5s,速度與加速度的求解類似于紙帶處理有:4 解析：小車在打D點(diǎn)時(shí)的速度，由速度圖象的斜率可得答案：1.40m/s；5.00m/s25解析：先計(jì)算出相鄰兩點(diǎn)間的距離： =8