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第一章 直线运动
第四讲 实验：研究匀变速直线运动
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2．纸带上点的意义
(1)表示和纸带相连的物体在不同时刻的位置．
(2)通过研究纸带上各点之间的间隔，可以判断物体的运动状况．Zx xk
3．匀变速直线运动的判断
看任意相邻相等时间内的位移之差是否相等来判断物体是否做匀变速直线运动，即可利用纸带打出的点，若x6－x5＝x5－x4＝x4－x3＝aT2，则做匀变速直线运动．
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幻灯片 8三、实验器材
电火花计时器或电磁打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、电源、复写纸片．
四、实验步骤
1．把带有滑轮的长木板平放在实验桌上，把滑轮伸出桌面，把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端，并把打点计时器连接在电源上．
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2．把一条细绳拴在小车上，细绳跨过定滑轮，下边挂上合适的钩码．把纸带穿过打点计时器的复写纸下，并把它的一端固定在小车的后面．Zx xk
3．把小车停在靠近打点计时器处，先接通电源，等打点计时器打点稳定后，放开小车．换上新纸带，重复实验3次．
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幻灯片 114．从几条纸带中选择一条比较理想的纸带，舍掉开始一些比较密集的点，在后面便于测量的地方找一个开始点，以后依次每五个点取一个计数点，确定好计数始点，并标明0、1、2、3、4…，测量各计数点到0点的距离d，记录并填入表中．
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5.计算出相邻的计数点之间的距离x1、x2、x3…
6．利用一段时间内的平均速度等于这段时间中间时刻的瞬时速度，求出各计数点1、2、3、4、5的瞬时速度，填入表格中．
7．增减所挂钩码数，再做两次实验．
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幻灯片 13五、数据处理
1．由实验数据得出vt图象
(1)根据表格中的v、t数据，在直角坐标系中仔细描点．
(2)作一条直线，使同一次实验得到的各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧，这条直线就是本次实验的vt图线，它是一条倾斜的直线．
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幻灯片 142．由实验得出的vt图象进一步得出小车运动的速度随时间变化的规律．
有两条途径进行分析：
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(1)直接分析图象的特点得出．小车运动的vt图象是一条倾斜的直线，如图所示，当时间增加相同的值Δt，速度也会增加相同的值Δv，由此得出结论：小车的速度随时间均匀变化．
(2)通过函数关系进一步得到，既然小车运动的vt图象是一条倾斜的直线，那么v随t变化的函数关系式为v＝kt＋b，显然v与t成线性关系，小车的速度随时间均匀变化．
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幻灯片 16六、误差分析
1．小车运动时摩擦不均匀，打点不稳定引起系统误差．
2．纸带上计数点间距测量以及作vt图象引起偶然误差．
七、注意事项zx xk
1．平行：纸带、细绳要和长木板平行．
2．靠近：释放小车前，应使小车停在靠近打点计时器的位置．
3．一先一后：实验时应先接通电源，后释放小车；实验后先断开电源，后取下纸带．
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幻灯片 174．防止碰撞：在到达长木板末端前应让小车停止运动，防止钩码落地，小车与滑轮碰撞．
5．减小误差：小车另一端挂的钩码个数要适当，避免速度过大而使纸带上打的点太少，或者速度太小，使纸带上打的点过于密集．
6．纸带选取：选择一条点迹清晰的纸带，舍弃点密集部分，适当选取计数点．
7．准确作图：在坐标纸上，纵、横轴选取合适的单位，仔细描点连线，不能连成折线，应作一条直线，让各点尽量落到这条直线上，落不到直线上的各点应均匀分布在直线的两侧.
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幻灯片 19 (2011·新课标全国高考)利用图1所示的装置可测量滑块在斜面上运动的加速度．一斜面上安装有两个光电门，其中光电门乙固定在斜面上靠近底端处，光电门甲的位置可移动，当一带有遮光片的滑块自斜面上滑下时，与两个光电门都相连的计时器可以显示出遮光片从光电门甲至乙所用的时间t.
图1
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幻灯片 20改变光电门甲的位置进行多次测量，每次都使滑块从同一点由静止开始下滑，并用米尺测量甲、乙之间的距离x，记下相应的t值，所得数据如表所示.
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幻灯片 26 某同学用如图甲所示装置测量重力加速度g，所用交流电频率为50 Hz.在所选纸带上取某点为0号计数点，然后每隔两个计时点取一个计数点，所有测量数据及其标记符号如图乙所示．
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从数据处理方法看，在x1、x2、x3、x4、x5、x6中，对实验结果起作用的：方法A中有________；方法B中有________．因此，选择方法__________(A或B)更合理，这样可以减少实验的________(系统或偶然)误差．本实验误差的主要来源有zxxk__________________________．(试举出两条)．
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幻灯片 30答案：x1、x6 x1、x2、x3、x4、x5、x6 B 偶然 阻力不恒定、交流电频率不稳定等
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幻灯片 31 某校研究性学习小组的同学用如图甲所示的滴水法测量一小车在斜面上运动时的加速度．实验过程如下：在斜面上铺上白纸，用图钉钉住；把滴水计时器固定在小车的末端，在小车上固定一平衡物；调节滴水计时器的滴水速度，使其每0.2 s滴一滴(以滴水计时器内盛满水为准)；
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幻灯片 32在斜面顶端放置一浅盘，把小车放在斜面顶端，把调好的滴水计时器盛满水，使水滴能滴入浅盘内；随即在撤去浅盘的同时放开小车，于是水滴在白纸上留下标志小车运动规律的点迹；小车到达斜面底端时立即将小车移开．图乙为实验得到的一条纸带，用刻度尺量出相邻点之间的距离是x01＝1.40 cm，x12＝2.15 cm，x23＝2.91 cm，x34＝3.65 cm，x45＝4.41 cm，x56＝5.15 cm.试问：
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(1)滴水计时器的原理与课本上介绍的________原理类似．Zv xxk
(2)由纸带数据计算可得计数点4所代表时刻的瞬时速度v4＝__________m/s，小车的加速度a＝__________m/s2.(结果均保留2位有效数字)
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谢谢观看！
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