一 : 专题:逐差法求加速度
第二章
匀变速直线运动的研究
专题:使用打点计时器研究匀变速直线运动
——逐差法求加速度
实 验 器 材
电源,刻度尺
打点计时器
纸带 小车 细绳
一端附有定滑 轮的长木板
钩码
一、判断物体做匀变速直线运动的方法
做匀变速直线运动的物体,在任意两个连续相等的时间间 隔T内的位移之差是一个常量,即 Δx=x2-x1= x3-x2 =··· xn-xn-1= aT 2 ··= ·· 这一结论反过来也成立,即如果所打纸带在任意两个相邻相等 时间内位移之差相等,则说明物体做匀变速直线运动。
X1
X2
X3
X4
X5
X6
(1)加速度的计算公式: a ?
?x xn ?1 ? xn ? 2 T T2
(2)中间时刻的瞬时速度计算公式: vD ? vCE 推论:Xm-Xn=(m-n)aT2
x3 ? x4 ? 2T
?x a? 2 T 可以从纸带上求得加速度,但利用一个Δx求得 虽然用 的加速度偶然误差太大,最好多次测量求平均值. 求平均值的方法可以有两个: 一是求各段Δx的平均值,用Δx求加速度, X4 X5 X6 X1 X2 X3 二是对每一个位移差分别求出加速度,再求加速度的平均值. 两种求平均值的实质是相同的, 达不到减小偶然误差的目的. ?x5 ?x1 ?x2 a1 ? 2 , a2 ? ? a5 ? 2 2 T T T
a1 ? a2 ? a3 ? a4 ? a5 ?x1 ? ?x2 ? ?x3 ? ?x4 ? ?x5 a? ? 5 5T 2
( x2 ? x1 ) ? ( x3 ? x2 ) ? ( x4 ? x3 ) ? ( x5 ? x4 ) ? ( x6 ? x5 ) ? x6 ? x1 ? 2 5T 2 5T
我们怎样把纸带上各段位移都利用起来计算加速度呢?
二、逐差法求加速度 X1 X2 X3 X4 X5 X6
如图,纸带上测得连续6个相同时间T内的位移x1、x2、x3、…、 x6,应分为3组 偶数 2得 由Xm-Xn=(m-n)aT x4 ? x1 x5 ? x2 a ? x6 ? x3 a1 ? 3 a2 ? 2 2 3T 2 3T 3T
此式把各段位移都利用上,有效地减小了仅由两次位移 测量带来的偶然误差,这种方法被称为逐差法. 逐差法的实质是将纸带分为时间间隔相等的两大段来处理:
a1 ? a2 ? a3 ( x4 ? x5 ? x6 ) ? ( x1 ? x2 ? x3 ) ? a? 9T 2 3
x后 ? x前 a? (nT ) 2
逐差法求加速度方法二
O
A
B
C
D
E
X1 X2 X3 X4 X5 如图所示,如果纸带上测得连续5个相同时间T内的位移x1、x2、 x3、…、x5 奇数 去掉第一段留连续部分 由Xm-Xn=(m-n)aT2得
x5 ? x3 x4 ? x 2 a2 ? a1 ? 2 2 2T 2T a1 ? a2 ( x4 ? x5 ) ? ( x2 ? x3 ) ? a? 2 2 4T
3.某同学在“用打点计时器测速度”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 两个相邻的测量点之间的时间间隔为0.10s。试根据纸带上各 个计数点间的距离,求小车的加速度。(要求保留3位有效数字)
5.某同学在研究小车的运动实验中,获得一条点迹清楚的纸 带
,如图7所示,已知打点计时器每隔0.02 s 打一个点,该同 学选择了A、B、C、D、E、F六个计数点,测量数据如图所示, 单位是cm. (1)试计算瞬时速度vB、vC、vD、vE (2)计算小车的加速度多大?
三、 v —t 图象求加速度
① 根据所得数据,选择合适的标度建立直角坐标系(图象 尽量分布在坐标系平面的大部分面积) ② 根据所得数据描出各点的位置(描点法),观察和思考 各点的分布规律。 3、各点的分布大致都落在一条直线上,因此,我们可以推 断:如果没有实验误差的理想情况下,所描出的各点应全 部落到这条直线上。画直线时,让尽可能多的点处在这条 直线上,其余均匀分布,去掉偏差太大的点。
在v —t 图象上取一段时间Δt(尽量取大些), 找出Δt 对应的Δv ,代入 a ? ?v 求解。
?t
v/(m/s)
0.40 × 0.30 × 0.20 × × △t=0.4s
a?
?V ?t
× △V=?
0.2m/s
0.10
?
0.2m / s ? 0.5m / s 2 0.4 s
o
0.1
0.2
0.3
0.4
0.5
0.6
t/s
总结:两段法求加速度:(两计数点时间T)
3T 3T
( x 4 ? x 5 ? x6 ) ? ( x 1 ? x 2 ? x 3 ) a? 2 ( 3T )
O
X1
由△X= aT 2得
A
X2
B
X3
C
X4
D
X5
E
( x 4 ? x5 ) ? ( x 2 ? x 3 ) a? ( 2T )2
例3 在“测定匀变速直线运动的加速度”实验中,得到记录 纸带如下图所示,图中的点为记数点,在每两相邻的记数点间 还有4个点没有画出,则小车运动的加速度为(单位: m/s2)( )A.0.2 B.2.0 C.20.0 D.200.0
4.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如图给出了从0点 开始,每5个点取一个计数点的纸带,其中0、1、2、3、4、5、6都为计 数点。测得:s1=1.40 cm,s2=1.90 cm,s3=2.38 cm, s4= 2.88 cm, s5=3.39 cm,s6=3.87 cm。那么:
s1 0 1 s2 2 s3 3 s4 4 s5 5 s6 6
2.在“探究小车速度随时间变化的规律”的实验中,如图11所示,是一条 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,每相邻的 两个计数点之间还有4个点没有画出,交流电的频率为50 Hz. (1)在打点计时器打B、C、点时,小车的速度分别为vB=________ m/s;vC =________ m/s; (2)计算小车的加速度多大?
例4 如图4所示为“探究小车速度随时间变化的规律”实验中打点计时器 打出的纸带,相邻两计数点间还有两个点未画出(电源频率为50 Hz).由 图知纸带上 D 点的瞬时速度 vD =______;加速度 a =________; E 点的瞬时 速度vE=__________.(小数点后保留两位小数)
4.在做“探究小车速度随时间变化的规律”的实验时,所用交流电源频 率为50 Hz,取下一段纸带研究,如图5所示,设0点为计数点的起点,每 5个点取一个计数点,则第1个计数点与起始点间的距离x1=________cm, 计算此纸带的加速度大小a=________m/s2;经过第
3个计数点的瞬时速度 v3=________ m/s.
5.某同学在研究小车的运动实验中,获得一条点迹清楚的纸 带,如图7所示,已知打点计时器每隔0.02 s 打一个点,该同 学选择了A、B、C、D、E、F六个计数点,测量数据如图所示, 单位是cm. (1)试计算瞬时速度vB、vC、vD、vE (2)计算小车的加速度多大?
二 : 物理加速度怎么算一个点的瞬时速度?最好有一个例子。
物理加速度
怎么算一个点的瞬时速度?最好有一个例子。
怎么算一个点的瞬时速度?最好有一个例子。
由匀加速直线运动的公式有:
Vt=Vo+at
S=Vo*t+(1/2)at^2
其中Vo为初速度,a为加速度,t为运动时间【即t=0到某一瞬时点的时间】,S为运动距离,Vt就是t时刻的瞬时速度
应用上述公式就可以求出
三 : 专题:逐差法求加速度
逐差法公式 专题:逐差法求加速度
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四 : 怎样利用隔项逐差法求加速度?
怎样利用隔项逐差法求加速度? |
若为偶数组数据,则等分两组,前后两组依次隔项逐差,再求加速度的平均值;若为奇数组数据,则舍掉最中间数据,然后前后两组依次隔项逐差。所用公式为xm-xn=(m-n)aT2。 |
考点:
考点名称:实验:探究加速度与力、质量的关系实验目的:五 : 怎么求向心加速度
怎么求向心加速度
a=v^2/R=ω^2*R=4π^2*R/T^2 (v为线速度,ω为角速度,T为周期,R为圆周运动半径)
这是基本的,如果有用其他条件求的你不会,就给我留言,我再帮你看下
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