1江苏省灌南高级中学高一物理必修1《补充专题二打点计时器所得纸带的处理方法》学案用打点计时器研究物体的运动规律是中学物理常用的方法,要探究物体运动规律,就要分析打出的纸带,纸带分析时要做的工作一般有:1.判定物体的运动性质(1)若纸带上各相邻点间距相等,则物体做匀速运动.(2)若相邻计数点时间间隔为T,计算各个连续相等时间内位移的差Δx,若Δx=aT2(恒量),则物体做匀变速直线运动.2.某点瞬时速度的计算根据在匀变速直线运动中,某段时间内的平均速度等于该段时间中点时刻的瞬时速度:vn=Txxnn21即n点的瞬时速度等于(n-1)点和(n+1)点间的平均速度.3.加速度的计算:一般有两种方法由于物体做匀变速运动,所以满足在连续相等的时间间隔内位移差相等,即Δx=aT2可得a=2Tx.但利用一个Δx求得的加速度偶然误差太大,为了减小实验中的偶然误差,分析纸带时,纸带上的各段位移最好都用上,方法如下:(1)利用“逐差法”求加速度(a)如图所示,若为偶数段,设为6段,则,,,然后取平均值,即或由直接求得;(b)若为奇数段,则中间段往往不用,如5段,则不用第三段,则,然后取平均值,即;或去掉一段变为偶数段由(2)先求出第n点时纸带的瞬时速度(一般要5点以上),然后作出图像,用图像的斜率求物体运动的加速度。巩固练习一.计算匀变速直线运动中某点的瞬时速度和加速度例1、如下图所示,某同学在做“研究匀变速直线运动”实验中,由打点计时器得到表示小车运动过程的一条清晰纸带,纸带上两相邻计数点的时间间隔为T=0.10s,其中s1=7.05cm、s2=7.68cm、s3=8.33cm、s4=8.95cm、s5=9.61cm、s6=10.26cm,则计数点3处瞬时速度的大小是____________m/s,小车运动的加速度计算表达式为____________,加速度的大小是____________m/s2(计算结果保留两位有效数字).x1x2x3x4x5x601234562例2、在“研究匀变速直线运动”的实验中,如图所示是一次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,相邻计数点间还有四个点未画出。(1)根据_______________可以判定小车做匀加速动动.(2)根据运动学有关公式可求得vB=m/s,vC=m/s,vD=m/s,(3)利用求得的数值做出小车的v-t图线(以打A点开始记时),并根据图线求出a=____m/s2.(4)将图线延长与纵轴相交,交点的速度是______m/s,此速度的物理意义是_____例3、在测定匀变速直线运动的加速度的实验中,用打点计时器记录纸带运动的时间,计时器所用电源的频率为50Hz,如图1所示为小车带动的纸带上记录的一些点,每5个点取一个计数点。按时间顺序取0、1、2、3、4、5六个计数点,用米尺量出1、2、3、5点到0点的距离如图1所示。试求:(1)小车做什么运动?(写出判断的依据.......)(2)当打第3个计数点时,小车的速度为多少?(写出求解....加速度的过程......)(3)若小车做匀变速直线运动,小车的加速度为多少?(写出求解加速度的过程..........)S1S2S3S4S5S60123456