加速度；实验：用打点计时器测速度
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1.理解加速度及其含义 2.学运用加速度公式解决问题
3.理解实验原理，会根据实验原理解决相关问题
4.理解实验方法、实验仪器、实验过程和注意事项
一、加速度
对于变速运动，运动的速度是变化的，为了描述物体速度变化的快慢引入一个物理量-加速度，通常用字母a来表示。
Δv
加速度就是速度的变化量与发生这一变化所用时间的比值．即：a＝. Δt2
加速度的单位由速度单位和时间单位决定，国际单位制中为m/s，读作米每二次方秒，常用的
2
单位还有cm/s，读作厘米每二次方秒。
加速度是矢量，加速度的方向与Δv的方向相同，与v的方向可能相同，也可能相反，也可能不在一条直线上。
对于直线运动，加速度与速度方向或者相同、或者相反。加速度与速度方向相同，物体做加速运动；加速度与速度方向相反，物体做减速运动。
2
加速度意义的理解，加速度表示运动速度在一秒内增加或减少的量，例如a=2m/s，表示物体的速度每经过一秒钟增加2m/s，设t=1s时刻速度为1 m/s，t=2s时刻速度增加为3m/s，t=3s时刻速度增加为5m/s。
二、实验：用打点计时器测速度
常用打点计时器分有两种：电磁打点计时器和电火花计时器。
电磁打点计时器是一种使用交流电源的计时仪器，其工作电压是4~6V，电源的频率是50Hz，它每隔0.02s打一次点。
电火花计时器是利用火花放电在纸带上打出小孔而显示出点迹的计时仪器，使用220V交流电压，当频率为50Hz时，它每隔0.02s打一次点，电火花计时器工作时，对纸带的阻力比较小，它比电磁打点计时器实验误差小。
如果运动物体带动的纸带通过打点计时器，在纸带上打下的点就记录了物体运动的时间，纸带上的点也相应的表示出了运动物体在不同时刻的位置。研究纸带上的各点间的间隔，就可分析物体
的运动状况。
使用打点计时器的注意事项
1.打点计时器使用的电源必须是低压交流电源，且电压是4~6V。
2.打点计时器在纸带上应打出轻重合适的小圆点，如遇到打出的是小横线，应调整振针具复写纸片的高度，使之大一点。
3.使用打点计时器，应先接通电源，待打点计时器稳定后再放开纸带。
4.使用电火花计时器时，应注意把两条白纸带正确穿好，墨粉纸盘夹在两纸带之间；使用打点计时器时，应让纸带通过限位孔，压在复写纸下面。
5.复写纸不要装反，每打完一条纸带，应调整一下复写纸的位置，若还不够清晰，考虑更换复写纸。
6.打出的纸带长度除以所用时间就计算出了物体的运动速度。
类型一：加速度概念
例1：关于加速度，下列说法正确的是( )
A．加速度表示速度“增加” B．加速度表示速度“变化” C．加速度表示速度变化的快慢 D．加速度表示速度变化的大小
解析：加速度这个概念的引入，是用来描述速度变化的快慢，或者说描述速度变化率的大小，而并
不表示速度的“增加”或者“变化”“速度变化大小”等，故ABD错误，C正确； 答案：C
类型二：加速度计算
例2：2011年3月16日，亚冠联赛G组赛第二轮，山东鲁能泰山队主场迎战日本大阪樱花队，最终鲁能泰山以2∶0完胜大阪樱花．比赛时，若足球以8 m/s的速度飞来，运动员在0.2 s的时间内将足球以12 m/s的速度反向踢出．试求足球在这段时间内的平均加速度． 解析： 以足球初速度的方向为正方向，则v0＝8 m/s，
足球反弹后的速度v＝－12 m/s， 则足球在这段时间内的平均加速度为 v－v0－12－822a＝＝ m/s＝－100 m/s，其中负号表示加速度的方向与规定的正方向相反，
Δt0.2
2
即足球的平均加速度大小为100 m/s，方向与初速度的方向相反． 答案： 100 m/s，方向与初速度的方向相反 类型三：加速度图像及计算
例3：有四个运动的物体A、B、C、D，物体A、B运动的s-t图象如图3-3甲所示，物体C、D运动的v-t图象如图3-3乙所示，由图象可以判断出物体A做的是_________________运动；物体C做的是_______________运动。在0-3 s的时间内，物体B运动的位移为____________m，物体D运动的位移为____________m。
v/m﹒s-1 s/ A 15 15 B 10 10 D 5 5 t/s t/s 0 0 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 解析： 甲 乙 图3-3 甲图是位移-时间图象，图线的斜率等于速度，倾斜直线的斜率不变，则物体速度不变，说明物体
A做的是匀速直线运动．图乙是速度-时间图象，表示速度随时间均匀变化，物体C做的是初速为零的匀加速直线运动．在0-3s的时间内，物体B运动的位移为10m．在0-3s的时间内，根据“面积”读出物体D的位移为xD=
m=37.5m，C的位移为xC=
，由于C、
D都从原点同时向同一方向作直线运动，则物体D距C的最远距离为22.5m． 答案：匀速直线，初速为零的匀加速直线，10，22.5．
类型四：打点计时器
例4：电磁打点计时器的打点周期取决于（ ） A.交流电压的高低 B.交流电的频率
C.永久磁铁的磁性强弱 D.振针与复写纸间的距离
解析：电磁打点计时器的打点周期，即振针击打复写纸和纸带的周期，从它利用电磁感应打点的原
理可知，振针是由振片带动振动的，而振片上下振动的周期就是线圈中磁场变化的周期，与所用交流电源的电流方向变化周期相对应.也就是交流电的周期，等于交流电的频率的倒数，即若使用电源的频率为50 Hz，则交流电的周期为1/50 s=0.02 s.我国使用的交流电的频倒数，即若使用电源的频率为50 Hz，则交流电的周期为频率统一为50 Hz. 正确选项为B。 答案：B
类型五：测速度实验
例5：使用电火花计时器分析物体运动情况的实验中：
(1)在下列基本步骤中，正确的排列顺序为________． A．把电火花计时器固定在桌子上 B．安放纸带
C．松开纸带让物体带着纸带运动 D．接通220 V交流电源
E．按下脉冲输出开关，进行打点
(2)在安放纸带时，要检查墨粉纸盘是否已经正确地套在________上，还要检查________是否夹在纸带之间． 解析：
在相同的时间内发生的位移相同，物体做匀速直线运动，而打点计时器每隔一定时间打一个点，时间相同，若做匀速直线运动，其点与点之间的间隔应相同，由此可知B正确． 答案：B
例6：如图1－23为某次实验时打出的纸带，打点计时器每隔0.02s打一个点，图中O点为第一个点，A、B、C、D为每隔两点选定的计数点。根据图中标出的数据，打A、D点时间内纸带的平均速度有多大？打B点时刻纸带的瞬时速度有多大？计算的依据是什么？你能算出打O、D点时间内纸带的平均速度吗？为什么？ 解析：
AD段的平均速度
vAD?图1－23
AD43.25?15.50cm/s=231.25cm/s。 ?tAD0.02?2?3当时间间隔很短时，可以用平均速度代替瞬时速度，故B点的瞬时速度
vB?AC32.50?15.50cm/s=212.50cm/s。 ?tAC0.02?2?2无法算出OD段的平均速度，因为不知道O、D间有多少个点，因而不知道OD段的时间间隔。
基础演练
1、（2014-2015人大附）下面的物理量中有一个不是矢量是（）
A． 质量 B． 速度 C． 加速度 D． 力 答案：A
2、（2014-2015人大附）关于物体运动的速度和加速度的关系，下列说法中正确的是（） A． 速度变化量越大，加速度就越大 B． 速度变化率越大，加速度就越大 C． 加速度方向为正，速度变化量的方向可以为负
D． 加速度方向不变，速度方向也不变 答案：B
3．（2014-2015河北梁集中学）汽车在一条平直公路上行驶，其加速度方向与速度方向一致．现在加速度减小，
有下列四种说法，其中正确的是( ) A、汽车的速度也减小 B、汽车的速度仍在增大
C、当加速度减小到零时，汽车静止
D、当加速度减小到零时，汽车的速度达到最大 答案：BD
4．（2014-2015河北梁集中学）一物体以5 m/s的速度垂直于墙壁碰撞后，又以5 m/s的速度反弹回来．若物体与墙壁作用时间为0.2 s，取碰撞前初速度的方向为正方向，那么物体与墙壁碰撞的过程中，物体的加速度为( )
A．10 m/s2 B．－10 m/s2
22
C．50 m/s D．－50 m/s 答案：D 5、（2014-2015河北梁集中学）根据给出的速度和加速度的正负，对下列运动性质的判断正确的是( )
A、v0＜0、a＞0，物体先做加速运动，后做减速运动 B、v0＜0、a＜0，物体做加速运动
C、v0＞0、a＜0，物体先做减速运动，后做加速运动
D、v0＞0、a=0，物体做匀速直线运动 答案：BCD
6.一质点做匀变速运动，初速度大小为2m/s，3s后末速度大小变为4m/s，则下列判断正确的是（ ）
A.速度变化量的大小可能小于2m/s B.速度变化最的大小可能大于2m/s
22
C.加速度大小可能小于6m/s D.加速度大小一定大于6m/s
答案：BC
7.关于加速度，下述说法中正确的是( ) A.加速度的大小与速度的大小无必然联系
B.加速度的方向与速度的方向可能相同，也可能相反 C.加速度很大时物体速度可能很小 D.加速度大的物体速度变化一定很大
答案：ABC
8．如图1-2-7所示是打点计时器打出的一条纸带，可以用AC之间的平均速度
?x表示B点的________，并且A、C两点离B点越近，算出的?t图1-2-7
平均速度越________（填“接近”或“远离”）B点的瞬时速度。 答案：瞬时速度 接近
9．以下是练习使用电磁打点计时器的部分实验步骤，其中有错误的操作是( )
A．把打点计时器固定在桌子上，让纸带穿过限位孔，把复写纸片套在定位轴上，并压在纸带上面
B．把打点计时器的两个接线柱分别接上导线，与4～6 V低压交流电源相连 C．用手水平地拉动纸带，然后打开电源开关
D．取下纸带，用刻度尺测量最后一个点与计时起点的距离x0，用公式v＝计算纸带运动的平均速度 答案：C
10.小明从家中出发，沿平直的公路以一定的速率走到邮局。发信之后，沿原路以相同的速率返回。设出发时速度方向为正方向，则图中能正确描述小明运动情况的v-t图象是( )
x0t
答案：B
11．（2014-2015河北梁集中学）如图为一物体做直线运动的v－t图象，则在0～t1和t1～t2时间内( )
A．速度方向相同，加速度方向相同 B．速度方向相同，加速度方向相反 C．速度方向相反，加速度方向相同 D．速度方向相反，加速度方向相反 答案：B 12．（2014-2015河北梁集中学）如图所示是一物体的速度与时间的运动图象，根据此图象下列判断正确的是( )
人教版高中物理必修一：加速度;实验：用打点计时器测速度(教师版)
