2018-2019学年高一物理新人教版必修1全国通用版学案：第2章 微型专题 实验：研究匀变速直线运动的规律.doc

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1、微型专题　实验：研究匀变速直线运动的规律[学习目标]　1.进一步练习使用打点计时器.2.会利用平均速度求瞬时速度.3.会利用v－t图象处理实验数据，并据此判断物体的运动性质.4.能根据实验数据求加速度并会测量自由落体加速度.5.了解误差和有效数字.一、实验原理图11.利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法沿直线运动的物体在连续相等时间间隔T内的位移分别为x1、x2、x3、x4…xn，若Δx＝x2－x1＝x3－x2＝x4－x3＝…＝xn－xn－1，则说明物体在做匀变速直线运动，且Δx＝aT2.2.测定匀变速直线运动加速度的方法(1

2、)图象法①先根据“平均速度”法求出各计数点的速度vn＝.②作v－t图象，求出图象的斜率即物体的加速度.(2)利用位移差公式①xn＋1－xn＝aT2得a＝，其中T为两计数点之间的时间间隔.②逐差法若纸带上选出多个计数点，可用逐差法求加速度a＝.二、实验器材(以小车的匀变速直线运动为例)打点计时器、电源、纸带、一端附有定滑轮的长木板、小车、细绳、钩码、复写纸、坐标纸、刻度尺.三、注意事项1.开始释放小车时，应使小车靠近打点计时器.2.先接通电源，打点计时器正常工作后，再释放小车，当小车停止运动时要及时断开电源.3.要区别计时器打出的点与

3、人为选取的计数点，一般在纸带上每隔四个点取一个计数点，即交流电源频率为50Hz时，时间间隔为T＝0.02×5s＝0.1s.4.描点时最好用坐标纸，在纵、横坐标轴上选取合适的单位，用细铅笔认真描点.四、误差和有效数字1.误差：测量值跟被测物理量的真实值之间的差异叫做误差.误差按产生原因可分为偶然误差和系统误差.(1)偶然误差①产生原因：由偶然因素造成的.②特点：多次重复同一测量时，偏大和偏小的机会比较接近.③减小偶然误差的方法：取平均值.(2)系统误差①产生原因：由仪器结构缺陷、实验方法不完善造成的.②特点：多次重复测量的结果总是大于

4、(或小于)被测量的真实值.③减小系统误差的方法：校准测量仪器，改进实验方法，完善实验原理.2.绝对误差和相对误差(1)绝对误差：测量值和真实值之差.(2)相对误差：绝对误差与测量值之比.3.有效数字(1)定义：带有一位不可靠数字的近似数字叫做有效数字.(2)运算结果一般取两位或三位有效数字表示.一、研究匀变速直线运动例1　如图2所示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，图中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.图2(1)为了验证小车的运动是

5、匀变速运动，请进行下列计算，并填入下表内.(单位：cm)x2－x1x3－x2x4－x3x5－x4x6－x5各位移差与平均值最多相差_______cm，由此可以得多出结论：小车的运动是_______.(2)两个相邻计数点间的时间间隔Δt＝________s.(3)小车的加速度的计算式a＝________，加速度a＝________m/s2.(4)计算打计数点B时小车的速度vB＝________m/s.答案　见解析解析　(1)数据如表所示.(单位：cm)x2－x1x3－x2x4－x3x5－x4x6－x51.601.551.621.531

6、.611.58由数据表分析，可知各位移差与平均值最多相差0.05cm，在误差允许范围内相邻相等时间内的位移差近似相等，因此可以得出结论：小车的运动是匀变速直线运动.(2)该打点计时器所接的电源是频率为50Hz的交流电，纸带上每隔4个点取一个计数点，即两个相邻计数点间有5段相等时间间隔，所以两个相邻计数点间的时间间隔Δt＝5×s＝0.1s.(3)用逐差法来计算加速度.a1＝，a2＝，a3＝，取平均值，有a＝＝，将数据代入得加速度的值a＝×10－2m/s2≈1.58m/s2.(4)由于小车做匀变速直线运动，因此，打计数点B时小车的速度等

7、于AC段的平均速度，即vB＝＝×10－2m/s≈0.518m/s，也可以用OD间距离来计算vB＝＝0.518m/s.【考点】实验：研究匀变速直线运动【题点】用逐差法求加速度例2　一个小球沿斜面向下运动，用每隔s曝光一次的频闪相机拍摄不同时刻小球位置的照片，如图3所示，即照片上出现的相邻两个小球的像之间的时间间隔为s，测得小球在几个连续相等时间内的位移数据见下表：图3x1/cmx2/cmx3/cmx4/cm8.209.3010.4011.50(1)小球在相邻的相等时间内的位移差________(填“相等”或“不相等”)，小球运动的性质

8、属于________直线运动.(2)沿斜面向下小球第三个位置速度为________m/s，小球的加速度为________m/s2.(结果保留三位有效数字)答案　(1)相等　匀加速　(2)0.985　1.10解析　(1)由表格中的数据知