高中物理人教版 (新课标)必修1第一章 运动的描述综合与测试导学案
展开第9节 测定匀变速直线运动的加速度
【学习目标】
1.复习打点计时器的相关知识,会用打点计时器纸带读出某区间的平均速度与某点瞬时速度。
2.学会用打点计时器和游标卡尺测量物体做匀变速直线运动的加速度。
3.知道任何测量都会有误差,准确程度与我们的探究方法和使用的工具有关,我们对自然的任何探索都不可能绝对准确,这才是实事求是的科学态度。
【阅读指导】
1.实验目的:使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.实验原理:
打点计时器可以记录下物体在一系列相等时间间隔内的位移,利用可求出各时刻的瞬时速度。根据速度公式可知,在v-t图像中,图线的斜率表示物体做匀变速运动的加速度。
3.实验器材
电火花计时器或电磁打点计时器、交流电源、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线。
4.注意事项
(1)开始释放小车时,应使小车靠近打点计时器;
(2)应该先接通电源,待打点计时器打点稳定后,再释放小车;
(3)小车另一端所挂的钩码个数要适当,避免加速度过大而使纸带上打的点太少,或者加速度太小,使各段位移无多大区别;
(4)选择一条理想的纸带,是指纸带上的点迹清晰。适当舍弃点子密集部分,适当选取计数点(计数点与计时点有区别),弄清楚所选的时间间隔T等于多少秒。
(5)每次更换新纸带都要断开电源,并将复写纸的定位轴前后移动一下,使打点针打在复写纸的不同圆周上,以保证打出清晰的点。
【课堂练习】
★夯实基础
1.电磁打点计时器和电火花打点计时器都是使用 电源的 仪器。电磁打点计时器的工作电压是 V,电火花打点计时器的工作电压是 V。当电源频率是50 Hz时,它每隔 s打一次点。
2.在《研究匀变速直线运动的加速度》的实验中,实验室给出了下列器材:
①电磁打点计时器;②天平;③低压交流电源;④低压直流电源;⑤细绳和纸带;⑥钩码和小车;⑦停表;⑧一端有滑轮的长木板;⑨刻度尺
实验中需要的器材有 (填编号)。
3.在《测定匀变速直线运动的加速度》的实验中,按实验进行的先后顺序,将步骤代号填在横线上________。
A.把穿过打点计时器的纸带固定在小车后面
B.把打点计时器固定在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
D.把长木板平放在实验桌上,并使滑轮伸出桌面
E.先使小车停在靠近打点计时器处,接通电源,放开小车,让车运动
F.把一条细绳拴在小车上,细绳跨过定滑轮,下边挂着合适的钩码
G.断开电源,取出纸带
4.用打点计时器测速度的实验中,如图所示为一次记录小车运动情况的纸带,图中A、B、C、D、E为相邻的计数点,相邻计数点间的时间间隔T=0.1s。
A
B
C
D
E
7.50
27.60
60.30
105.60
单位:cm
(1)由图判断小车做 运动;
(2)计算各点的瞬时速度,vB= m/s,vC= m/s,vD= m/s;
(3)BE间的平均速度vBE = m/s。
★提升能力
1.利用打点计时器测定物体做匀变速直线运动的加速度时,在纸带上打出一系列的点,如图所示。设各相邻计数点之间的距离分别为x1、x2、x3、x4,相邻两计数点的时间间隔为T,则下列关系式中正确的是( )
A.x2-x1=aT2
B.x4-x1=3aT2
C.打点2时物体的速度为v2=(x2+x3)/2T
D.x1=aT2/2
2.某同学在“测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,其相邻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0.10 s。
(1)试根据纸带上各个计数点间的距离,计算出打下B、C、D、E、F五个点时小车的瞬时速度:(要求保留三位有效数字)
vB= m/s,vC= m/s,vD= m/s,vE= m/s,vF= m/s。
(2)将B、C、D、E、F各个时刻的瞬时速度标在如图所示的坐标纸上,并画出小车的瞬时速度随时间变化的关系图线。
(3)根据第(2)问中画出的v-t图线,求出小车运动的加速度为 m/s2。(保留两位有效数字)
答案
第9节 测定匀变速直线运动的加速度
【阅读指导】
【课堂练习】
★夯实基础
1.交流;计时;4~6;220;0.02
2.①③⑤⑥⑧⑨
3.DBFAEGC
4.加速 1.38 2.64 3.90 3.27
★能力提升
1.ABC
2.(1)0.400 m/s;0.479 m/s;0.560 m/s;0.640 m/s;0.721 m/s
(2)图略
(3)0.80(0.78~0.82均可)
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