【步步高 學(xué)案導(dǎo)學(xué)設(shè)計(jì)】高中物理 第一章 第9節(jié) 測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度課時(shí)作業(yè) 教科版必修1.DOC

第9節(jié)測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度1實(shí)驗(yàn)中測(cè)量值與真實(shí)值之間的差異叫做_，它分為_(kāi)誤差和_誤差兩種其中_誤差是由于儀器本身不精確，或?qū)嶒?yàn)方法粗略，或?qū)嶒?yàn)原理不完善產(chǎn)生的_誤差是由于各種偶然因素對(duì)實(shí)驗(yàn)者、測(cè)量?jī)x器、被測(cè)量物理量的影響而產(chǎn)生的偶然誤差的特點(diǎn)是測(cè)量值與真實(shí)值相比有時(shí)_、有時(shí)_，并且偏大和偏小的概率_2下列所給的器材中，“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中所需的器材有_，為了達(dá)到實(shí)驗(yàn)?zāi)康?，還缺少的實(shí)驗(yàn)器材是：_.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器天平低壓直流電源細(xì)繩紙帶小車(chē)鉤碼秒表一端帶有滑輪的長(zhǎng)木板3在三條紙帶中選擇一條最_的，為了便于測(cè)量，舍掉_一些_的點(diǎn)跡，找一個(gè)適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)當(dāng)做_4在繪制速度時(shí)間(vt)圖像時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系中描出的點(diǎn)并不都分布在一條曲線(包括直線)上，畫(huà)曲線(或直線)時(shí)，應(yīng)當(dāng)使不落在曲線(或直線)上的點(diǎn)_地分布在曲線(或直線)的兩側(cè)5下表是某同學(xué)實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)，請(qǐng)根據(jù)表中的v、t數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系(如圖1所示)中描點(diǎn)，并觀察思考，找出這些點(diǎn)的分布規(guī)律.位置abcdefg時(shí)間(s)00.10.20.30.40.50.6v/(ms1)0.380.630.881.111.381.621.90圖1結(jié)論：_.【概念規(guī)律練】知識(shí)點(diǎn)一實(shí)驗(yàn)的操作1在做測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的實(shí)驗(yàn)中，給你以下器材：打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、電池組、紙帶、復(fù)寫(xiě)紙、停表、天平(帶砝碼)、小車(chē)、鉤碼、細(xì)繩、一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板其中不需要的器材是_、_、_，還需要增添的器材有_、_和_2在“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，按照實(shí)驗(yàn)進(jìn)行的先后順序，將下列步驟的代號(hào)填在橫線上_a把穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車(chē)的后面b把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板的沒(méi)有滑輪的一端，并連好電路c換上新的紙帶，再重復(fù)做兩次d把長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上，并使滑輪伸出桌面e使小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，接通電源，放開(kāi)小車(chē)，讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)f把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上，細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，下邊吊著合適的鉤碼g斷開(kāi)電源，取下紙帶知識(shí)點(diǎn)二實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理3圖2是某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律時(shí)得到的一段紙帶，根據(jù)圖中的數(shù)據(jù)，計(jì)算物體在ab段、bc段、cd段和de段的平均速度大小，判斷物體運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)圖24在“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，交流電源頻率為50 hz.圖3是某次實(shí)驗(yàn)的紙帶，舍去前面比較密集的點(diǎn)，從0點(diǎn)開(kāi)始計(jì)數(shù)，每隔4個(gè)連續(xù)點(diǎn)取1個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，標(biāo)以1、2、3、那么相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間為_(kāi) s，各計(jì)數(shù)點(diǎn)與0計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離依次為x13.0 cm、x27.5 cm、x313.5 cm，則物體通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)1的速度v1_ m/s，通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)2的速度v2_ m/s，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度為_(kāi) m/s2.圖3【方法技巧練】一、實(shí)驗(yàn)的操作技巧5關(guān)于“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)操作，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()a長(zhǎng)木板不能側(cè)向傾斜，也不能一端高一端低b在釋放小車(chē)前，小車(chē)應(yīng)緊靠在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處c應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器開(kāi)始打點(diǎn)后再釋放小車(chē)d要在小車(chē)到達(dá)定滑輪前使小車(chē)停止運(yùn)動(dòng)6在“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，為了減小測(cè)量小車(chē)運(yùn)動(dòng)加速度時(shí)的誤差，下列措施中哪些是有益的()a使小車(chē)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舍去紙帶上比較密集的點(diǎn)，然后選取計(jì)數(shù)點(diǎn)，進(jìn)行計(jì)算二、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法7如圖4所示，某同學(xué)在做“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程的一條清晰紙帶，紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為t0.10 s，其中x17.05 cm，x27.68 cm、x38.33 cm、x48.95 cm、x59.61 cm，x610.26 cm.圖4(1)求計(jì)數(shù)點(diǎn)3處的瞬時(shí)速度的大小(2)作出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的速度時(shí)間圖像，由圖像求小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度1在“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，下列說(shuō)法中正確的是()a長(zhǎng)木板一定要水平擺放，不能一端高一端低b使用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)，不必估讀c使用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)，要估讀到最小刻度的下一位d作vt圖像時(shí)，所描曲線必須經(jīng)過(guò)每一個(gè)點(diǎn)2本實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于計(jì)數(shù)點(diǎn)間時(shí)間間隔的下列說(shuō)法中正確的是()a每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.10 sb每隔四個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.08 sc每隔五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.10 sd每隔五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.08 se每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.10 s3運(yùn)動(dòng)小車(chē)拖動(dòng)的紙帶經(jīng)過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器后，在紙帶上留下的點(diǎn)中有6個(gè)連續(xù)清晰的點(diǎn)，測(cè)出這6個(gè)點(diǎn)的第1點(diǎn)到第6點(diǎn)的距離為18 cm，則()a小車(chē)運(yùn)動(dòng)的平均速度為0.03 m/sb小車(chē)運(yùn)動(dòng)的平均速度為1.5 m/sc小車(chē)運(yùn)動(dòng)的平均速度為1.8 m/sd小車(chē)運(yùn)動(dòng)的平均速度為180 m/s4關(guān)于用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度的實(shí)驗(yàn)，下列說(shuō)法中正確的是()a打點(diǎn)計(jì)時(shí)器應(yīng)固定在長(zhǎng)木板上，且靠近滑輪的一端b開(kāi)始實(shí)驗(yàn)時(shí)小車(chē)應(yīng)放在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端c應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)穩(wěn)定后再釋放小車(chē)d牽引小車(chē)的鉤碼個(gè)數(shù)越多越好5在“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，得到如圖5所示的紙帶，其中a、b、c、d、e、f、g為計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為t，x1、x2、x3、x4、x5、x6分別為ab、bc、cd、de、ef、fg間的位移，下列可用來(lái)計(jì)算打d點(diǎn)時(shí)小車(chē)速度的表達(dá)式是()圖5a. b.c. d.6在用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，下列關(guān)于作vt圖像的說(shuō)法中，正確的是()a只要確定了vt圖像中的兩點(diǎn)，就可以得到小車(chē)運(yùn)動(dòng)的vt圖像，因此，實(shí)驗(yàn)只需要測(cè)出兩組數(shù)據(jù)b作vt圖像時(shí)，所取的點(diǎn)越多，圖線就越準(zhǔn)確c作出的vt圖線應(yīng)該通過(guò)所有的點(diǎn)，圖線曲折也可以d對(duì)于偏離直線較遠(yuǎn)的點(diǎn)，說(shuō)明誤差太大，應(yīng)舍去7在“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，算出小車(chē)經(jīng)過(guò)各計(jì)數(shù)點(diǎn)的瞬時(shí)速度如下：計(jì)數(shù)點(diǎn)序號(hào)123456計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的時(shí)刻(s)0.100.200.300.400.500.60通過(guò)計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度(cm/s)44.062.081.0100.0110.0168.0為了計(jì)算加速度，合理的方法是()a根據(jù)任意兩計(jì)數(shù)點(diǎn)的加速度公式av/t算出加速度b根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出vt圖像，量出其傾角，由公式atan 求出加速度c根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出vt圖像，由圖像上相距較遠(yuǎn)的兩點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的速度、時(shí)間用公式av/t算出加速度d依次算出通過(guò)連續(xù)兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的加速度，算出平均值作為小車(chē)的加速度8.一打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在傾角為的斜面上，一小車(chē)拖著穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶從斜面上滑下，打出的紙帶的一段如圖6所示紙帶上0、1、2、3、4、5、6是計(jì)數(shù)點(diǎn)，每相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的時(shí)間間隔為0.1 s.圖6(1)根據(jù)紙帶上記錄的數(shù)據(jù)判斷小車(chē)是做_運(yùn)動(dòng)(2)若小車(chē)做勻加速運(yùn)動(dòng)，則加速度大小a_.(3)小車(chē)在計(jì)數(shù)點(diǎn)3所對(duì)應(yīng)的速度大小為v_.9一小球在桌面上從靜止開(kāi)始做加速運(yùn)動(dòng)，現(xiàn)用高速攝影機(jī)在同一底片上多次曝光，記錄下小球每次曝光的位置，并將小球的位置編號(hào)如圖7所示，1位置恰為小球剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的瞬間，作為零時(shí)刻攝影機(jī)連續(xù)兩次曝光的時(shí)間間隔均為0.5 s，小球從1位置到6位置的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)過(guò)各位置的速度分別為v10，v20.06 m/s，v3_ m/s，v40.18 m/s，v5_ m/s.在如圖8所示坐標(biāo)系中作出小球的速度時(shí)間圖像(保留描點(diǎn)痕跡)圖7圖810在“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中，如圖9所示給出了從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0、1、2、3、4、5、6都為計(jì)數(shù)點(diǎn)，測(cè)得：x11.40 cm，x21.90 cm，x32.38 cm，x42.88 cm，x53.39 cm，x63.87 cm.那么：圖9(1)在計(jì)時(shí)器打出點(diǎn)1、2、3、4、5時(shí)，小車(chē)的速度分別為：v1_cm/s，v2_cm/s，v3_cm/s，v4_cm/s，v5_cm/s.(2)在平面直角坐標(biāo)系中作出速度時(shí)間圖像(3)利用圖像求出小車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度第9節(jié)測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度答案課前預(yù)習(xí)練1誤差系統(tǒng)偶然系統(tǒng)偶然偏大偏小相同2低壓交流電源3清晰開(kāi)頭過(guò)于密集計(jì)時(shí)起點(diǎn)4大致均勻5如圖所示結(jié)論：在沒(méi)有實(shí)驗(yàn)誤差的理想情況下，小車(chē)運(yùn)動(dòng)的vt圖像是一條傾斜的直線課堂探究練1電池組停表天平(帶砝碼)導(dǎo)線低壓交流電源刻度尺2dbfaegc解析正確的實(shí)驗(yàn)步驟是：把長(zhǎng)木板平放在實(shí)驗(yàn)桌上并使滑輪伸出桌面，把打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在長(zhǎng)木板的一端，并連好電路，把一條細(xì)繩拴在小車(chē)上細(xì)繩跨過(guò)定滑輪，另一端吊合適的鉤碼，把穿過(guò)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶固定在小車(chē)后面，使小車(chē)停在靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處，先接通電源，再放開(kāi)小車(chē)，讓小車(chē)運(yùn)動(dòng)，打完一條紙帶，斷開(kāi)電源取下紙帶，換上新的紙帶，重復(fù)做兩次點(diǎn)評(píng)如果先拖動(dòng)紙帶后接通電源，會(huì)導(dǎo)致打到紙帶上的點(diǎn)跡太少或打不上點(diǎn)，應(yīng)先接通電源，待打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)穩(wěn)定后再拖動(dòng)紙帶3見(jiàn)解析解析通過(guò)數(shù)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的間隔個(gè)數(shù)，找出每段對(duì)應(yīng)的時(shí)間，然后利用平均速度的公式可得ab19 cm/s0.19 m/sbc60 cm/s0.60 m/scd60 cm/s0.60 m/sde59.5 cm/s0.595 m/s由以上計(jì)算數(shù)據(jù)可以判斷出：在誤差允許的范圍內(nèi)，物體先加速運(yùn)動(dòng)，后勻速運(yùn)動(dòng)40.10.3750.5251.5解析t50.02 s0.1 sv1 m/s0.375 m/sv2 m/s0.525 m/sa m/s21.5 m/s2.5a6bcd實(shí)驗(yàn)中如果加速度太小，會(huì)導(dǎo)致各段位移差太小，計(jì)算中會(huì)使誤差增大，所以要適當(dāng)增加鉤碼來(lái)增大小車(chē)的加速度；為了便于測(cè)量和減小誤差，應(yīng)該選擇點(diǎn)跡清晰的理想紙帶，舍去紙帶上比較密集的點(diǎn)7見(jiàn)解析解析(1)計(jì)數(shù)點(diǎn)3的速度v3 m/s0.86 m/s，同理可求v1 m/s0.74 m/s，v2 m/s0.80 m/s，v4 m/s0.93 m/s，v5 m/s0.99 m/s.(2)以縱軸表示速度，以橫軸表示時(shí)間，描點(diǎn)連線如圖所示由圖像可以看出，小車(chē)的速度隨時(shí)間均勻增加，其運(yùn)動(dòng)的加速度即為圖線的斜率，故ak0.63 m/s2(0.620.64 m/s2均可)方法總結(jié)利用描點(diǎn)法作圖時(shí)要注意以下兩點(diǎn)：(1)準(zhǔn)確性根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和坐標(biāo)紙大小先確定合適的標(biāo)度，盡量使圖像分布在坐標(biāo)紙中央，且盡量占滿坐標(biāo)(2)要用直線將這些點(diǎn)連接，讓盡可能多的點(diǎn)分布在線上，不在線上的點(diǎn)均勻分布在兩側(cè)，離線較遠(yuǎn)的點(diǎn)舍去課后鞏固練1c2ae本實(shí)驗(yàn)用的電源為50 hz的交流電，則相鄰兩點(diǎn)間的時(shí)間間隔為t s0.02 s，所以每隔4個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.10 s，a對(duì)，b錯(cuò)；每隔5個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)則有6個(gè)時(shí)間間隔，總間隔為0.026 s0.12 s，c、d錯(cuò)；每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，則相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間有五個(gè)間隔，時(shí)間為0.025 s0.10 s，e正確3c從第1個(gè)點(diǎn)到第6個(gè)點(diǎn)間的時(shí)間為50.02 s0.1 s，則平均速度1.8 m/s，c正確4bc打點(diǎn)計(jì)時(shí)器與滑輪間的距離盡可能要大，小車(chē)盡可能靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，都是為了使小車(chē)運(yùn)動(dòng)的距離較大，盡可能打出較多的點(diǎn)，選項(xiàng)a錯(cuò)誤，b正確；若先釋放小車(chē)再接通電源，只能在紙帶的后面部分打點(diǎn)，選項(xiàng)c正確；鉤碼個(gè)數(shù)應(yīng)適當(dāng)，鉤碼個(gè)數(shù)少打的點(diǎn)很密；鉤碼個(gè)數(shù)多打的點(diǎn)少，都會(huì)帶來(lái)實(shí)驗(yàn)誤差，選項(xiàng)d錯(cuò)誤5bc可用來(lái)計(jì)算打d點(diǎn)時(shí)小車(chē)速度的表達(dá)式有和，但比更準(zhǔn)確一些6bd作vt圖像時(shí)，選取的點(diǎn)越多，作出的圖線越準(zhǔn)確，但由于實(shí)驗(yàn)存在誤差，同一次實(shí)驗(yàn)得到的各點(diǎn)不可能全部在同一直線上，因此，應(yīng)使落不到直線上的點(diǎn)均勻分布在直線的兩側(cè)，以減小實(shí)驗(yàn)造成的誤差7c方法a偶然誤差大，方法d實(shí)際上也僅由始、末兩個(gè)速度決定，偶然誤差也較大，只有利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出對(duì)應(yīng)的vt圖像，才可充分利用各次測(cè)量數(shù)據(jù)，減小偶然誤差由于在物理圖像中，兩坐標(biāo)軸的分度往往是不相等的，根據(jù)同一組數(shù)據(jù)，可以畫(huà)出傾角不同的許多圖線，方法b是錯(cuò)誤的，正確的方法是根據(jù)圖像找出不同時(shí)刻所對(duì)應(yīng)的速度值，然后利用公式av/t算出加速度，即方法c.8(1)勻加速直線(2)4 m/s2(3)1.6 m/s90.120.24見(jiàn)解析圖解析如題圖所示，x2x30.12 m，則v3 m/s0.12 m/s又x4x50.24 m，則v5 m/