C060.测定匀变速运动的加速度.ppt

测定匀变速 运动的加速度,庞留根 吕叔湘中学 2007年7月 Email: ,实验目的 由纸带求物体运动加速度的方法 实验步骤 注意事项 2007年天津理综卷22(2) 06年广东东莞中学高考模拟试题11(2) 07年苏锡常镇四市二模12 07届南京市综合检测题（二） 9(1) 苏北五市07届调研考试12 07年江苏省扬州市一模12 2007年高考广东卷14 2007高考理综北京卷21(2),测定匀变速运动的加速度,实验目的:,1练习使用打点计时器，学习利用打上点的纸带研究物体的运动。 2学习用打点计时器测定即时速度和加速度。,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，s1、s2、s3、为相邻两计数点间的距离,若s=s2-s1=s3-s2=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。,由纸带求物体运动加速度的方法：,3,（1）用“逐差法”求加速度：即根据s4-s1=s5-s2=s6-s3=3aT2（T为相邻两计数点间的时间间隔）求出,再算出a1、a2、a3的平均值即为物体运动的加速度。,（2）用v-t图法：,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。,实验器材 小车，细绳，钩码，一端附有定滑轮的长木板，打点计时器，低压交流电源，导线两根，纸带，米尺。,实验步骤,1把一端附有定滑轮的长木板平放在实验桌上，并使滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，连接好电路，如图所示(见下页）。,2把一条细绳拴在小车上，细绳跨过滑轮，并在细绳的另一端挂上合适的钩码，试放手后，小车能在长木板上平稳地加速滑行一段距离，把纸带穿过打点计时器，并把它的一端固定在小车的后面。,3把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，打点计时器就在纸带上打下一系列的点, 取下纸带, 换上新纸带, 重复实验三次。,4选择一条比较理想的纸带，舍掉开头的比较密集的点子, 确定好计数始点0, 标明计数点,正确使用毫米刻度尺测量两点间的距离，用逐差法求出加速度值，最后求其平均值。也可求出各计数点对应的速度, 作v-t图线 , 求得直线的斜率即为物体运动的加速度。,注意事项,1纸带打完后及时断开电源。 2小车的加速度应适当大一些，以能在纸带上长约50cm的范围内清楚地取78个计数点为宜。 3应区别计时器打出的轨迹点与人为选取的计数点，通常每隔4个轨迹点选1个计数点，选取的记数点不少于6个。 4不要分段测量各段位移，可统一量出各计数点到计数起点0之间的距离，读数时应估读到毫米的下一位。,2007年天津理综卷22(2),22.某学生用打点计时器研究小车的匀变速直线运动。他将打点计时器接到频率为50 Hz的交流电源上，实验时得到一条纸带。他在纸带上便于测量的地方选取第一个计时点，在这点下标明A ，第六个点下标明B ，第十一个点下标明C ，第十六个点下标明D ，第二十一个点下标明E 。测量时发现B点已模糊不清，于是他测得AC长为14.56 cm ，CD长为11.15cm ，DE长为13.73 cm ，则打C点时小车的瞬时速度大小为_m/s,小车运动的加速度大小为 ms2 ，AB的距离应为 cm 。(保留三位有效数字),0.986,2.58,5.99,06年广东东莞中学高考模拟试题11(2),11.（2）某同学在测定匀变速直线运动的加速度时，得到了在不同拉力下的A、B、C、D等几条较为理想的纸带，并在纸带上每5个点取一个计数点，即相邻两计数点间的时间间隔为0.1s，将每条纸带上的计数点都记为0、1、2、3、4、5，如图所示甲、乙、丙三段纸带，分别是从三条不同纸带上撕下的. 在甲、乙、丙三段纸带中，属于纸带A的是 . 打A纸带时，物体的加速度大小是 m/s2,丙,3.33,07年苏锡常镇四市二模12,12 . ( 8 分)如图（甲）所示，用包有白纸的质量为 1.00kg 的圆柱棒替代纸带和重物，蘸有颜料的毛笔固定在电动机上并随之转动，使之替代打点计时器当烧断悬挂圆柱棒的线后，在圆柱棒竖直下落的过程中，毛笔就在圆柱棒面上的纸上画出记号，如图（乙）所示，设毛笔接触棒时不 影响棒的运动,测得记号之间的距离依次为 26.0mm 、 41.0mm 、 56.0mm 、 71.0mm 、86.0mm 、 101.0mm ，已知电动机铭牌上标有“ 1500 r/min ”字样，由此研究圆柱棒的运动情况 ( 1 )毛笔画相邻两条线的时间间隔 T s ，图（乙）中的圆柱棒的 （选填“左”或“右”）端是悬挂端 ( 2 )根据图（乙）所给的数据，计算毛笔画下记号C 时圆柱棒下落的速度vc= m/s , 圆柱棒竖直下落的加速度a m/s2.,0.04,左,1.2,9.4,07届南京市综合检测题（二） 9(1),9（1）做匀加速直线运动的小车，牵引一条纸带通过打点计时器，交流电的频率为50Hz，由纸带上打出的某一点开始,每隔5个时间间隔剪下一条纸带，将纸带贴在坐标系中，如图所示，则运动物体的加速度为 m/s2,0.80,苏北五市07届调研考试12,12在“利用打点计时器测定匀加速直线运动加速度”的实验中，某同学在打出的纸带上每5点取一个计数点，共取了A、B、C、D、E、F六个计数点（每相邻两个计数点间的四个点未画出）。从每一个计数点处将纸带剪开分成五段（分别叫a、b、c、d、e段），将这五段纸带由短到长紧靠但不重叠地粘在xoy坐标系中，如图所示，由此可以得到一条表示v-t关系的图线，从而可求出加速度。 请你在xoy坐标系中用最简洁的方法作出能表示v-t关系的图线(作答在题卡上)，并指出哪个轴相当于v轴？答： 。,解：,vt 图线如图所示,y轴相当于v轴,这种实验数据处理的方法可称为“等效替代法”。在以下的物理研究中，采用这种类似方法的是 。 A通过实验和推理得出牛顿第一定律 B在“验证碰撞中的动量守恒”实验中，用小球落地点的水平距离来代替速度 C在研究电流与电压、电阻关系时，先保持电阻不变，研究电流与电压的关系 D在描述电场或磁场时，引入电场线或磁感线 从第一个计数点开始计时，要想求出0.15s时刻的瞬时速度，需要测出哪一段纸带的长度？ 答： 。 若测得a段纸带的长度为2.0cm，e段纸带的长度为10.0cm，则加速度为 m/s2。,B,b,2.0,07年江苏省扬州市一模12,12(8分)某同学做测定匀变速直线运动的加速度实验得到如图所示的纸带，该同学按相等时间间隔取连续的几段位移，从它们的分界点将纸带剪断，将剪得的几段纸带按图所示顺序贴在坐标中，各段紧靠但不重叠，然后可得到一条表示v- t关系的图线，从而求出加速度。 (1)在答题卡图中给坐标轴标上合 适的名称并注明单位； (2)在答题卡图中画出表示v- t关系 的图线； (3)，该同学通过图象求出加速度 的方法是 。,v/ms-1,t/s,v-t图线的斜率就是加速度,2007年高考广东卷14,14（8分）如图11（a）所示，小车放在斜面上，车前端栓有不可伸长的细线，跨过固定在斜面边缘的小滑轮与重物相连，小车后面与打点计时器的纸带相连。起初小车停在靠近打点计时器的位置，重物到地面的距离小于小车到滑轮的的距离。启动打点计时器，释放重物，小车在重物的牵引下，由静止开始沿斜面向上运动，重物落地后，小车会继续向上运动一段距离。打点计时器使用的交流电频率为50Hz。图11（b）中a、b、c是小车运动纸带上的三段，纸带运动方向如箭头所示。,（1）根据所提供纸带上的数据，计算打c段纸带时小车的加速度大小为_m/s2。（结果保留两位有效数字） （2）打a段纸带时，小车的加速度是2.5 m/s2。请根据加速度的情况，判断小车运动的最大速度可能出现在b段纸带中的 。 （3）如果取重力加速度10m/s2，由纸带数据可推算出重物与小车的质量比为_。,5.0,解见下页,结果是4.8 m/s2的得1分,D3D4区间内,1:1,解:,（1）打c段纸带时小车的加速度大小,（2）最大速度可能出现在b段纸带中的D3D4区间内,（3）根据牛顿第二定律,解得 m1=m2,题目,2007高考理综北京卷21(2),21某同学用图2所示的实验装置研究小车在斜面上的运动。 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，如图3中0、1、2、6点所示。,第3页,第4页,c测量1、2、3、6计数点到0计数点的距离，分别记做：S1、S2、S3S6。 d通过测量和计算，该同学判断出小车沿平板做匀加速直线运动。 e分别计算出S1、S2、S3S6与对应时间的比值。 f以为纵坐标S/t 、t为横坐标，标出与对应时间t的坐标点，画出S/t -t图线。 结合上述实验步骤，请你完成下列任务： 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，在下面的仪器和器材中，必须使用的有_和_。（填选项代号） A电压合适的50Hz交流电源 B电压可调的直流电源 C刻度尺 D秒表 E天平 F重锤,A,C,第4页,将最小刻度为1mm的刻度尺的0刻线与0计数点对齐，0、1、2、5计数点所在的位置如图4所示，则 S2= cm，S5= cm。 该同学在图5中已标出1、3、4、6计数点对应的坐标点，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S/t -t图线。 根据S/t-t图线判断，在打0计数点 时，小车的速度v0=_m/s；它 在斜面上运动的加速度 a=_m/s2。,2.98,13.20,解见下页,0.18,4.8,题目, 解：,在打2计数点时，,S2/t =2.9810-2/0.08=0.37m/s,在打5计数点时，,S5/t =13.210-2/0.20 =0.66m/s,画出S/t-t图线如图示。,解：根据S/t-t图线可知，,在