专题强化 实验：研究匀变速直线运动的规律
[学科素养与目标要求]
科学探究：1.进一步练习使用打点计时器.2.会根据纸带上打出的点利用平均速度公式求瞬时速度.3.会利用图象法或逐差法求加速度．
一、实验原理
图1
1．利用纸带判断物体是否做匀变速直线运动的方法
如图1所示，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)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
a1＝，a2＝，a3＝，a＝＝.若纸带上选出多个计数点，可用逐差法求加速度．
二、实验器材(以小车的匀变速直线运动为例)
打点计时器、交流电源、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、细铅笔、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．先启动打点计时器，打点计时器正常工作后，再放开小车，当小车停止运动时要及时断开电源．
3．要区别打点计时器打出的点与人为选取的计数点，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(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)运算结果一般用两位或三位有效数字表示.
