打点计时器如何求速度和加速度

点击领取高中全科视频
极简物理辅导书籍上市!欢迎点击购买

在物理试卷中,实验题只要考运动有关实验,往往都会给出一条纸带,让你通过纸带上的点计算某点的速度和物体运动的加速度。就拿下面一条纸带作为例子,设每相邻两点时间间隔为T。

1、打点计时器求某点的速度。(如求纸带上A、C、E三点的速度)

纸带上某点的速度我们认为等于该点前后相邻两点之间的平均速度

即:A点的速度VA=(X1+X2)/2T

C点的速度VB=(X3+X4)/2T

E点的速度VA=(X5+X6)/2T

那这样处理有没有误差呢?如果物体做非匀变速直线运动,是有误差的,但这样处理得出的误差最小;如果物体是做匀变速直线运动,理论上是没有误差的,这是为什么,你可以想想看。

2、打点计时器求加速度

打点计时器求加速度视频

既然是要求加速度,那就说明物体是做匀变速直线运动,打点计时器求加速度利用了运动学常考的一个推论,即匀变速直线运动中相邻相等时间间隔t内的位移之差等于一个恒定值。

这里利用了这个推论的推广式:

打点计时器求加速度的方法我们叫做逐差法,即将纸带上最后一段位移减去第一段位移,倒数第二段位移减去第二段位移,倒数第三段位移减去第三段位移,直到减完为止,如果纸带上位移是奇数个,最后肯定会剩下一段位移,就不用管,这样处理的原因是充分利用了纸带上的数据,减小实验误差,拿上面纸带为例。

最后一段位移减去第一段位移:X6 — X1=5aT²

倒数第二段位移减去第二段位移:X5 — X2=3aT²

倒数第三段位移减去第三段位移:X4 — X3=aT²

最后把以上等式相加,整理可得到加速度:


刘叔的公众号
高中物理知识点总结

One comment

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注